再流焊常见缺陷及对策之修改版docWord下载.docx

1、11.风量过多。防止措施：1.校准定位坐标，注意元件贴装的准确性。2.使用粘度大的焊膏，增加元件贴装压力，增大粘结力。3.减少焊膏中不定形粉，防止焊膏塌边。4.减小助焊剂含量。5.调整马达转速。焊端变色焊端材料Ag或Pd等元素与卤族元素发生反应。选择含卤族元素量低的焊膏。芯吸 “芯吸”现象如左图所示，焊膏全部溶化并且芯吸到元件引脚，在靠近引脚终端的地方形成一球状物。焊膏易润湿引脚，而没有润湿焊盘。焊膏芯吸现象当表面有很差的可焊性时发生，也在元件引脚温度和焊盘温度有很大的差异时产生，良好的温度曲线会减少这种现象的产生。1.元件引脚的温度上升比焊盘快。2.印刷电路板焊盘可焊性差。3.PCB设计不合

2、理。通孔放在焊盘上或离焊盘太近，再流焊期间焊膏沿着通孔流动而使焊点缺锡。通孔或过孔应该距离焊盘最少0.010英寸， 宽度为0.006-0.008英寸。4.如果过孔要放在焊盘上，就必须足够小不影响焊点热容的损失。5.焊盘设计问题。采用可焊性差的材料做为焊盘，如金、镍等。6.焊盘表面保护层在清洗板的时候可能被损坏或长期存储超过6个月，造成可焊性下降。桥连“桥连”即将相邻的两个焊点桥连在一块。再流焊中焊点桥连的形成经常是由于不准确的焊膏印刷、焊膏污染、焊膏塌陷、过量的焊膏量或者不精确的元件贴装而产生的。另外污垢和来自纸张、塑料或人的头发、光纤也能产生桥连。如果一个细小的纤维横跨于两个焊盘之间，在预热

3、时小的焊膏颗粒往往沿着纤维移动，溶化后就产生桥连。1.焊膏印刷时过量，在过大贴装压力挤压下产生桥连。2.元件引脚弯曲相接，再流焊后形成桥连。3.焊盘或网孔设计不精确，产生偏移而导致印刷间距缩小。4.焊膏选择不适当，助焊剂性能不好，容易造成焊膏塌陷。1.使用球形焊膏，适当增加焊膏粒度，调整焊膏印刷量。2. 细间距元件焊盘、引线设计满足一定的要求，8-16%的模板孔减少将会增加印刷工艺窗口，避免桥连。3.在焊膏印刷前用麻布或等丙烷清洗PCB表面的污渍和油渍，减小桥连产生的风险。4.根据以上情况，检查印刷程序并且优化。返 修：桥连可用一种特殊的电烙铁来移走。增加一点助焊剂到桥连的地方，加热焊点合金并

4、且沿着引脚移走电烙铁，一直到焊角顶端，然后提起，带走多余的合金。通过移走焊盘之间大量合金来截断纤维，如果必要的话，用等丙烷、棉花球或刷子、麻布来清洗返修点，直到所有助焊剂移走。检查焊点是否增加助焊剂可重新钎焊。脱焊1.SMD引脚扁平部分的尺寸不符合规定的尺寸。2. SMD引脚共面性差，平面度公差超过0.002英寸，扁平封装器件的引线浮动。3.当SMD被夹持时与别的器件发生碰撞而使引脚变形翘曲。4.焊膏印刷量不足，贴片机贴装时压力太小，焊膏厚度与其上的尺寸不匹配。针对产生原因做相应处理。冷焊“冷焊”是指焊点表面不平滑，如“破碎玻璃”的表面一般。当冷焊严重时，焊点表面甚至会有微裂或断裂的情况发生。

5、产生原因可能是输送轨道皮带的振动、机械轴承或马达电机转动不平衡、抽风设备风力太强而引起；也可能是补焊人员的作业疏忽。再流焊后，保持输送轨道的平稳，让焊膏合金在固化的过程中，得到完美的结晶，即能解决冷焊的困扰。当冷焊发生时可用补焊的方式修整，若冷焊严重时，则可考虑重新钎焊一次。空洞表面贴装中由于挥发性气体不能及时逃逸或在焊膏凝固之前非金属材料没有移走就会出现空洞。一般空洞对强度和可靠性影响不大，但是过量的空洞将会影响焊点可靠性，降低焊点抗拉强度。空洞经常在元件引脚下面、鸥型引脚的根部和球栅阵列的底端被发现。有铅焊膏不可避免有空洞，但是数量少，而且很小；无铅焊膏较之严重，大多靠近焊点边缘且靠近表面

6、，这是因为无铅焊膏表面张力大，工艺很难控制所造成。工艺曲线由焊膏供应商提供，但是仍然要进行调整来改善空洞。1.不够峰值温度。2.回流时间不够。3.升温阶段温度过高。4.PCB板设计不合理，把通孔设计在焊盘下，钎焊时进入空气。5.焊膏中的焊剂挥发，气体溶入焊膏中溢出时形成空洞。6.不适当的再流焊温度曲线很容易产生空洞。7.PCB差的可焊性也能增加空洞，差的可焊性对气体往往有阻碍作用。1.增加预热时间，减小预热爬升率，缩短钎焊时间可以减少空洞。2.氮气的使用也可以减少空洞。返修：于空洞不能从外面看到，使用X-ray探测或者破坏性微观切片可以看到。焊点内小的空洞不需要返修，如含有大块的空洞，返修费用

7、一般都很高。有缺陷的钎焊接点可以用特殊的专业电烙铁来去除。竖碑“竖碑”现象也被称为墓石、吊桥、“曼哈顿”现象，常出现在红外再流焊和热风再流焊过程的片式元件中，表现为表面组装元件在竖直面内旋转一定的角度，有时可达90，完全离开焊盘。在钎焊体积小、质量轻的片式元件时容易发生，特别是在1005（1mm0.5mm）或更小的0603（0.6mm0.3mm）贴装元件的生产中，元件两端受热不均匀，焊膏熔化有先后所致。1.再流焊温度曲线设定不合理，在进入再流区前的干燥渗透工作未做好，使PCB上仍然存在“温度梯度”，在钎焊区造成各焊点上锡膏熔化时间不一致，从而导致元件两端所承受的应力大小不同，这样就造成了竖碑的

8、现象。2.焊盘的形状和尺寸不对称，两侧焊盘的热容量差异较大，导致可焊性差异较大；也可能是焊盘间距过大或过小，导致元件一端与焊盘接触不到位。（注意焊盘间距等于元件总长减去两个电极长度及修正系数0.250.05mm）。3.两个焊盘上焊膏厚度差异较大，焊膏太厚，印刷精度差，错位严重。4.焊锡膏使用前未充分搅拌，助焊剂的均匀性差或活性差。5.在再流焊时预热温度过低；或没有预热，加热速率高（汽相焊）。6.贴装精度差，元件偏移严重，或在进入再流区前有元件产生了错位7.SMD元件两端及基板的材料、厚度、导热性及可焊性不一。8.在进行再流焊时，使用氮气，增加了初始润湿时间而导致竖碑现象的产生；只有在极低的氧浓

9、度下，竖碑现象才会减少。9.元件排列方向设计不正确，应保持元件两端同时进入再流焊限线，使两端焊盘的焊膏同时熔化，形成均衡的表面张力，保持元件位置不变10.片式元件两端焊盘大小不一时，小焊盘对温度响应快，其上的焊膏易熔化，大焊盘则相反，所以当小焊盘上的焊膏熔化后，在焊膏表面张力作用下，将元件拉直竖起。11.元件某一端被氧化，可焊性不好。焊球焊球的存在表明工艺不完全正确，并且使电子产品存在短路的危险，因此需要排除。国际上对焊球存在认可标准是：印制电路组件在600mm2范围内不能出现超过5个焊膏球。1.改用新的焊膏2.选用球形焊膏3.防止焊膏吸潮4.避免焊膏合金氧化或采用无氧化焊膏合金焊剂残余板面较

10、多残留物的存在，影响板面的光洁程度，对PCB本身的电气性也有一定的影响。低残留焊膏一般要采用惰性气体软钎焊，有一个半经验模型已被证明是有效的：随着氧浓度的降低，焊点强度和焊膏的润湿能力会有所增加，并趋于平稳；此外焊点强度也随着焊剂中固体含量的增加而增加。1.焊膏选型错误，比如要求用免清洗无残留焊膏，却提供了松香树脂型焊膏，以至焊后残留较多2.焊膏中松香树脂含量过多或其品质不好3.焊膏生产技术有问题清洗后仍出现的原因：清洗不够或不正确的清洗条件（清晰方法，溶剂，温度和时间）白色残留焊剂受温度、时间、紫外线照射等影响引起聚合反应不充分或过渡时产生松香聚合物。锡珠“锡珠”常常藏于矩形片式元件两端的侧

11、面或细间距引脚之间。焊膏被置于片式元件的引脚于焊盘之间，随着印制板穿过子再流焊炉时，焊膏溶化成液体，如果于焊盘和器件润湿不良，液态钎料会因收缩而使焊缝填充不充分，所有钎料颗粒不能聚合在一个焊点，部分液态合金会从焊缝中流出形成锡珠。因此钎料和焊盘引脚润湿性差是导致焊球形成的根本原因。1.再流焊曲线设置不当。预热温度上升太快，就会使焊膏内部的水分、溶剂不能完全挥发出来，到达再流焊区时，引起水分、溶剂沸腾，溅出钎料球；升温太慢，产生毛细现象，焊膏堆中钎料被吸到元件下面形成球形而被挤出到元件边。爬升斜率一般为14/S2.如果总在同一位置上出现焊球，就要检查金属模板设计结构。模板开口尺寸腐蚀精度达不到要

12、求，对于焊盘偏大、表面材质较软造成漏印焊膏而轮廓不清晰，互相桥连，再流焊后必然造成引脚间大量焊球的产生。因此对焊盘图形的不同形状和中心距，要选择适宜的板材料及模板制作工艺来保证印刷质量。一般图形比较密集、细间距，应该采用激光蚀刻不锈钢模板3.焊膏中助焊剂变质，活性下降，氧化颗粒增多，会导致焊膏润湿性差，产生焊球。一般焊膏储存时应在密封形态存放在恒湿的冰箱里，保温310，有效期为36个月；使用时先使其回到室温，干燥后再使用；使用时在室温环境为253，湿度为RH65下充分搅拌；焊膏被印刷后，要缩短尽心再流焊的等待时间，尽量4小时之内完成4.焊点和元件重叠太多，元件下焊膏过量5.贴装元件的压力太大，

13、使部分焊膏被挤出6.焊剂活性太强，粉料太细8.助焊剂中溶剂蒸气压太低润湿不良钎料无法全面地包覆被焊材料表面，而让钎焊材料表面的金属裸露。润湿不良在钎焊作业中是不能被接受的，它严重地降低了焊点的“耐久性”和“延伸性”，同时也降低了焊点的“导电性”及“导热性”。1.焊膏印刷时细间距和小芯片的模板孔被堵塞，焊盘上印刷焊膏量太少或没有；助焊剂活性不够，未能完全去除PCB焊盘或SMD钎焊位的氧化物质2.焊膏过期变质；再流焊时预热时间过长或预热温度过高，造成了焊锡膏中助焊剂活性失效3.焊盘与SMD引脚被氧化或污染，可焊性和润湿性变差4.焊膏润湿焊盘但是不能爬升到引脚上，这是元件问题，对于引脚应该有最少5微

14、米厚的锡铅镀层提供长期的可焊性5.钎焊温度较低6.焊膏印刷时使用橡胶刮刀，焊膏会被抠出来而导致不足的焊膏量7.润湿不良有时表现为小球或脊状凸起物，这是由于焊膏覆盖下有未润湿点或由于反应过程中产生气体，包括高温水蒸气，其具有极强的氧化作用而氧化熔融金属表面8.润湿不良经常在镍金和铜板上出现。元件最常用的引脚镀层为5-10m锡铅层，如果锡铅层特别薄，那么焊膏将不会润湿；铜板上差的可焊性是由于老化、清洗不充分、过高再流焊温度等原因造成；在焊端为钯的元件组装中，由于不溶解镀层而使焊点不润湿9.焊盘和元件被油、漆、脂等外界污染物污染，需选择用清洗剂清洗；应避免线路及元件长期存放，一般元件存储时间超过1年

15、，就要检查元件的可焊性是否满足要求1.确保印刷程序有较长停滞时间，定期清洗模板下面2.选择合适的焊膏，不塌陷，易印刷3.波峰焊中考虑到钎焊方向，应该确保元件的朝向还有就是距离元件安全的距离和引脚焊盘设计不足的焊膏使用专业的钎焊烙铁可以移处。加一些助焊剂到焊点上，再放置一些断续的纤维，把钎焊烙铁尖放到钎焊合金的上表面进行加热，直到焊膏合金溶化后进入纤维后抬起来。一次不行可以多次。使用焊膏丝重新钎焊元件端部。如果必要的化使用异丙醇、棉花球、或软抹布清洗，直到焊剂被去除。结晶焊点这种焊点形式是个焊点表面效果，主要是由于焊点液相线以上保持时间太长，表面没有助焊剂，导致焊点表面粗糙度的出现。它只是一个外

16、观缺陷，不会影响焊点质量。BGA1.焊球制作中引入了空洞2.PCB设计不合理，把过孔设计在焊盘下，钎焊时引入空气产生空洞3.焊盘不干净或镀层不好，也会出现空洞4.焊盘层中出现空洞是由于焊膏中的助焊剂在再流焊时挥发，气体从熔融的焊膏中逸出，形成空洞5.元件层出现空洞是由于BGA元件焊盘在再流焊时，有空气气泡和挥发的助焊剂气体，其与焊膏熔为一体，再流焊时间不长，气体逸不出，冷却后形成空洞未再流1.再流温度太低2.双重功能的炉子，比如固化粘结剂和再流焊，操作者没有改变制程而造成温度曲线不对应。3.焊接大尺寸大元件板时，元件部分引脚未再流。回流炉横向温度不均匀可能是导致的原因。若焊膏未再流发生在PCB

17、组装板固定位置，如大焊点，大元件以及大元件周围，则是由于吸热过多或传导受阻造成。4.组装板暴露在空气中太久，或焊膏在印刷和贴片之间隔离时间太长，钎焊温度虽到达了，但剩下的助焊剂没有活性让焊膏再流和润湿。5.焊膏需要再流焊温度以上保持一定的时间来形成焊点，如果温度没有达到或时间不够，焊膏将不会完全再流。6.若回流炉采用红外加热方式，则可能是由于不同颜色的元件吸热量不一致导致，比如白色元件吸热远比黑色元件少，所以白色元件可能未再流。1.调整温度曲线，提升峰值温度和再流时间。再流焊峰值温度一般比焊膏熔点高3040，在流时间一般为3060秒。2.双面设计时合理分布大元件的位置，尽量在PCB板的同一面。

18、3.正确使用焊膏，充分回温搅拌。元件破裂1.元件在进行组装前就已经破坏2.在组装过程中由机械力、温度、振动和扭曲产生应力导致元件损坏3.钎焊后PCB与元件的热不匹配性造成4.贴片头和贴片力设置不当造成元件破裂5.不正确的元件设计也会造成最初始的破裂6.调整不好的中央支撑对第二面板元件会造成损坏7.过热造成，实际钎焊温度超过元件供应商说明的最大再流焊温度8.储藏条件不正确。许多QFP和TSOP元件需要在特殊的低潮湿环境中保存来阻止潮气的吸收，否则元件内潮湿在高温时膨胀造成元件破裂。此裂纹既可以在元件表面看见，也可在元件底部看见，只是不易发现9.冷却速率过大造成应力集中，导致破裂。开裂1.PCB板

19、组装的弯曲造成2.焊后的检测如电路测试过程中，由于夹具夹持不当造成3.在一些环境测试如热循环之后，由于应力疲劳而出现裂纹4.焊点拉伸测试时出现（其值常为800-1000g力）元件变形由于温度过高，超过产品允许的范围焊端熔蚀许多芯片电容和可滑动变阻器有一个银钯镀层作为可靠性表面，在组装期间，当与不含银液态焊膏接触时，镀层会溶解在液态焊膏中。一般选用加银的焊膏或焊丝来减少这种程度。另外元件常用镍作为阻挡层，再镀一层锡铅可焊层来作为可靠性表面。焊脚抬起SOT89晶体管再流焊后常发现一边抬起离开，最基本的原因是中间焊盘焊膏量太多，元件容易发生来回摇摆，使一边脱离。损坏的元件引脚或差的共面性不是贴片机的

20、问题。在这个例子中引脚末端被提起很可能是由于夹持装置的不好造成。这经常会由于元件承载盘容易发生扭曲，比较差的包装造成。这缺陷由于元件的重新使用而造成。一些机器往往倾卸元件到一个废料箱，因此这个脚上引针常常会弯曲短路再流焊中，将不该连接在一起的两个焊点短路（注：桥连不一定短路，而短路一定桥接）1.露出的线路太靠近焊点顶端2.元件或引脚本身互相接触（自动插件折脚方向不对；贴片时产生元件旋转）反贴电阻反贴不可接受，电容反贴虽不可接受，但不会造成什么影响。产生原因是在元件编带时就反装，电阻反贴意味着元件相对下边缘更少的绝缘长度（仅仅是剥离层和焊膏阻层），贴装前检查喂料器就可以消除。包包焊点即焊点周围被

21、过多的焊膏包覆而不能断定其是否为标准焊点1.不良的焊膏印刷工艺。PCB与模板间有间隙，导致印刷时焊膏太多2.印刷压力过高导致焊膏过多3.模板设计尺寸较大丢失双面板先对第一面进行再流焊，然后再对另一面进行。在这种工艺中，元件脱落的问题不是很常见；而有些客户为了节省工序和成本，省去了对第一面的先钎焊，而是两面同时进行，结果元件脱落就成为一个新的问题。这主要是由于锡膏熔化后焊膏对元件的垂直固定力不足。1.元件太重2.元件的焊脚可焊性差3.焊锡膏的润湿性及可焊性差4.贴片时工艺参数设定不当，如吸嘴移动速度太快5.焊膏粘度太小其中第一个原因的解决我们总是放在最后，而是先着手改进第二和第三个原因，如果改进

22、了第二和第三个原因，此种现象仍然存在的话，我们会建议客户在钎焊这些脱元件时，应先采用红胶固定，然后再进行再流焊和波峰接，问题基本可以解决。虚焊虚焊：指元件端头或引脚与焊盘之间接触不良或没有连接上。粘胶剂污染焊盘，一方面由于粘胶剂过多，另一方面粘胶剂发生拖尾现象。1.调整机器参数及工艺参数来避免，如点胶直径是胶嘴针孔内径的2倍时，不易发生拖尾，故直径为0.70.9mm大小的胶点，其针孔为0.4mm；直径为0.50.6mm大小的胶点，其针孔为0.3mm2.改善胶粘剂的特性，一般粘度高易发生拖尾，对基板表面润湿力差易形成拖尾，胶液对基板的润湿力必须大于对胶嘴的润湿力移走锡膏通孔再流焊中所有的焊膏从通

23、孔中被移走，往往阻碍形成良好的焊点。元件引针的长度应该被控制从板的基面起1-1.5mm之间。当再流焊的时候焊膏将润湿整个针的长度，而不会留下焊膏来填充孔。焊膏不足1.整体焊膏量过少：可能是由于模板厚度不够，或者开口尺寸不够。也可能是由于开口四壁有毛刺，脱模是带走多余焊膏。2.刮刀压力过大，尤其是橡胶刮刀较软，会切入开口，带走焊膏。3.通孔焊中焊膏量不足，主要原因是焊膏或孔焊盘可焊性差，或是焊膏量不足。通过增加焊膏量可以明显改善。4.个别焊盘焊膏量不够，可能由于模板该孔堵塞或个别开口尺寸太小。1.加工合格模板，其尺寸、厚度、开口大小、方向都要最优。2.采用不锈钢刮刀。3.调整印刷压力和印刷速度。

24、4.调整基板、模板和刮刀各自的平行度。印刷开口1.焊膏印刷开口设计对与通孔再流焊来说是个很好的想法，印刷焊膏时留下轻微的裂纹可以允许操作者看到孔引脚连接器，帮助操作者进行引线插入。不幸的是焊膏经常不能很好的润湿焊盘而造成分离或焊球。2.另外通孔再流焊元件引脚都应该有一个平衡支架来阻止与表面焊膏沉积接触。焊点发暗在SMT钎焊工艺中，一般客户对焊点都有光亮程度的要求，虽然说这也是平时工作中所存在的一个问题，但它很多时候只是客户主观上的一种意识，或者说只有通过比较才能得出焊点亮或不亮的结论，因为焊点的光亮程度是没有标准可依的。1.不含银的焊膏焊后的产品与含银焊膏焊后的产品相比，肯定会有些差距，这就要

25、求客户在选择焊膏时应向供应商说明其焊点的要求2.焊膏中锡粉有氧化现象3.焊膏中助焊剂本身含有造成消光效果的添加剂4.焊后有松香或树脂的残留存在焊点的表面，特别是选用松香型焊锡膏时。虽然说松香型焊剂和免清洗焊剂相比会使焊点稍微光亮，但其残留物的存在往往会影响这种效果，特别是在较大焊点或IC脚部位更为明显。如焊后能清洗，相信焊点光泽度应有所改善5.再流焊时预热温度较低，有不易挥发物残留存在焊点表面元件镀层剥落1.元件端头质量不合格2.元件端头镀层与焊膏不匹配，造成溶蚀。如：钎料把元件端头的Ag溶蚀掉，造成元件端头剥落。选用合格的元件，正确搭配焊膏和元件，比如采用焊Ag量高一些的焊膏可以减少元件端头Ag溶入焊膏，防止“脱帽”现象。总结随着科技的发展SMT工艺越来越普及，但是随之而来的是各种问题出现，如果不能很好地预防和解决这些问题，将会影响到SMT以后的发展；这也就要求在与SMT工艺配合的每一个环节，尽可能多地了解SMT的特点及各种问题的解决对策，与SMT工艺相关的人士，包括焊锡膏的制造商、SMD的制造商、SMT工艺使用者、SMT设备供应商等都应尽可能掌握更多的专业知识，只有通各行业不断地有序地配合，SMT工艺才有可能长期地持续的提高与发展。