点胶工艺中常见的缺陷与解决方法
拉丝/拖尾
拉丝/拖尾是点胶中常见的缺陷,产生的原因常见有胶嘴内径太小、点胶压力太高、胶嘴离PCB的间距太大、贴片胶过期或品质不好、贴片胶粘度太好、从冰箱中取出后未能恢复到室温、点胶量太大等.
解决办法: 改换内径较大的胶嘴;降低点胶压力;调节“止动”高度;换胶,选择合适粘度的胶种;贴片胶从冰箱中取出后应恢复到室温(约4h)再投入生产;调整点胶量.
胶嘴堵塞
故障现象是胶嘴出胶量偏少或没有胶点出来.产生原因一般是针孔内未完全清洗干净;贴片胶中混入杂质,有堵孔现象;不相溶的胶水相混合.
解决方法: 换清洁的针头;换质量好的贴片胶;贴片胶牌号不应搞错.
空打
现象是只有点胶动作,却无出胶量.产生原因是贴片胶混入气泡;胶嘴堵塞.
解决方法: 注射筒中的胶应进行脱气泡处理(特别是自己装的胶);更换胶嘴.
元器件移位
现象是贴片胶固化后元器件移位,严重时元器件引脚不在焊盘上.产生原因是贴片胶出胶量不均匀,例如片式元件两点胶水中一个多一个少;贴片时元件移位或贴片胶初粘力低;点胶后PCB放置时间太长胶水半固化.
解决方法: 检查胶嘴是否有堵塞,排除出胶不均匀现象;调整贴片机工作状态;换胶水;点胶后PCB放置时间不应太长(短于4h)
波峰焊后会掉片
现象是固化后元器件粘结强度不够,低于规定值,有时用手触摸会出现掉片.产生原因是因为固化工艺参数不到位,特别是温度不够,元件尺寸过大,吸热量大;光固化灯老化;胶水量不够;元件/PCB有污染.
解决办法: 调整固化曲线,特别是提高固化温度,通常热固化胶的峰值固化温度为150℃左右,达不到峰值温度易引起掉片.对光固胶来说,应观察光固化灯是否老化,灯管是否有发黑现象;胶水的数量和元件/PCB是否有污染都是应该考虑的问题.
固化后元件引脚上浮/移位
这种故障的现象是固化后元件引脚浮起来或移位,波峰焊后锡料会进入焊盘下,严重时会出现短路、开路.产生原因主要是贴片胶不均匀、贴片胶量过多或贴片时元件偏移.
解决办法: 调整点胶工艺参数;控制点胶量;调整贴片工艺参数.
焊锡膏印刷与贴片质量分析
焊锡膏印刷质量分析
由焊锡膏印刷不良导致的品质问题常见有以下几种：
1.焊锡膏不足(局部缺少甚至整体缺少)将导致焊接后元器件焊点锡量不足、元器件开路、元器件偏位、元器件竖立.
2.焊锡膏粘连将导致焊接后电路短接、元器件偏位.
3.焊锡膏印刷整体偏位将导致整板元器件焊接不良,如少锡、开路、偏位、竖件等.
4.焊锡膏拉尖易引起焊接后短路。
导致焊锡膏不足的主要因素：
1.印刷机工作时,没有及时补充添加焊锡膏.
2.焊锡膏品质异常,其中混有硬块等异物.
3.以前未用完的焊锡膏已经过期,被二次使用.
4.电路板质量问题,焊盘上有不显眼的覆盖物,例如被印到焊盘上的阻焊剂(绿油).
5.电路板在印刷机内的固定夹持松动.
6.焊锡膏漏印网板薄厚不均匀.
7.焊锡膏漏印网板或电路板上有污染物(如PCB包装物、网板擦拭纸、环境空气中漂浮的异物等).
8.焊锡膏刮刀损坏、网板损坏.
9.焊锡膏刮刀的压力、角度、速度以及脱模速度等设备参数设置不合适.
10.焊锡膏印刷完成后,因为人为因素不慎被碰掉.
导致焊锡膏粘连的主要因素：
1.电路板的设计缺陷,焊盘间距过小.
2.网板问题,镂孔位置不正.
3.网板未擦拭洁净.
4.网板问题使焊锡膏脱落不良.
5.焊锡膏性能不良,粘度、坍塌不合格.
6.电路板在印刷机内的固定夹持松动.
7.焊锡膏刮刀的压力、角度、速度以及脱模速度等设备参数设置不合适.
8.焊锡膏印刷完成后,因为人为因素被挤压粘连.
导致焊锡膏印刷整体偏位的主要因素：
1.电路板上的定位基准点不清晰.
2.电路板上的定位基准点与网板的基准点没有对正.
3.电路板在印刷机内的固定夹持松动.定位顶针不到位.
4.印刷机的光学定位系统故障.
5.焊锡膏漏印网板开孔与电路板的设计文件不符合.
导致印刷焊锡膏拉尖的主要因素：
1.焊锡膏粘度等性能参数有问题.
2.电路板与漏印网板分离时的脱模参数设定有问题,
3.漏印网板镂孔的孔壁有毛刺.

芯吸现象
芯吸现象又称抽芯现象,是常见焊接缺陷之一,多见于气相再流焊.芯吸现象使焊料脱离焊盘而沿引脚上行到引脚与芯片本体之间,通常会形成严重的虚焊现象.产生的原因只要是由于元件引脚的导热率大,故升温迅速,以致焊料优先湿润引脚,焊料与引脚之间的湿润力远大于焊料与焊盘之间的湿润力,此外引脚的上翘更会加剧芯吸现象的发生.
解决办法:
对于气相再流焊应将SMA首先充分预热后再放入气相炉中;
应认真检查PCB焊盘的可焊性,可焊性不好的PCB不能用于生产;
充分重视元件的共面性,对共面性不好的器件也不能用于生产.
在红外再流焊中,PCB基材与焊料中的有机助焊剂是红外线良好的吸收介质,而引脚却能部分反射红外线,故相比而言焊料优先熔化,焊料与焊盘的湿润力就会大于焊料与引脚之间的湿润力,故焊料不会沿引脚上升,从而发生芯吸现象的概率就小得多.
桥连
桥连是SMT生产中常见的缺陷之一,它会引起元件之间的短路,遇到桥连必须返修.引起桥连的原因很多主要有:
? 焊锡膏的质量问题.
焊锡膏中金属含量偏高,特别是印刷时间过久,易出现金属含量增高,导致IC引脚桥连;
焊锡膏粘度低,预热后漫流到焊盘外;
焊锡膏塔落度差,预热后漫流到焊盘外;
解决办法:调整焊锡膏配比或改用质量好的焊锡膏.
? 印刷系统
印刷机重复精度差,对位不齐(钢板对位不好、PCB对位不好),.致使焊锡膏印刷到焊盘外,尤其是细间距QFP焊盘;
模板窗口尺寸与厚度设计不对以及PCB焊盘设计Sn-pb合金镀层不均匀,导致焊锡膏偏多.
解决方法:调整印刷机,改善PCB焊盘涂覆层;
? 贴放压力过大,焊锡膏受压后满流是生产中多见的原因.另外贴片精度不够会使元件出现移位、IC引脚变形等.
? 再流焊炉升温速度过快,焊锡膏中溶剂来不及挥发.
解决办法:调整贴片机Z轴高度及再流焊炉升温速度.
波峰焊质量缺陷及解决办法
? 拉尖是指在焊点端部出现多余的针状焊锡,这是波峰焊工艺中特有的缺陷.
产生原因:PCB传送速度不当,预热温度低,锡锅温度低,PCB传送倾角小,波峰不良,焊剂失效,元件引线可焊性差.
解决办法:调整传送速度到合适为止,调整预热温度和锡锅温度,调整PCB传送角度,优选喷嘴,调整波峰形状,调换新的焊剂并解决引线可焊性问题.
? 虚焊产生原因:元器件引线可焊性差,预热温度低,焊料问题,助焊剂活性低,焊盘孔太大,引制板氧化,板面有污染,传送速度过快,锡锅温度低.
解决办法:解决引线可焊性,调整预热温度,化验焊锡的锡和杂质含量,调整焊剂密度,设计时减少焊盘孔,清除PCB氧化物,清洗板面,调整传送速度,调整锡锅温度.
? 锡薄产生的原因:元器件引线可焊性差,焊盘太大(需要大焊盘除外),焊盘孔太大,焊接角度太大,传送速度过快,锡锅温度高,焊剂涂敷不均,焊料含锡量不足.
解决办法:解决引线可焊性,设计时减少焊盘及焊盘孔,减少焊接角度,调整传送速度,调整锡锅温度,检查预涂焊剂装置,化验焊料含量.
? 漏焊产生原因:引线可焊性差,焊料波峰不稳,助焊剂失效或喷涂不均,PCB局部可焊性差,传送链抖动,预涂焊剂和助焊剂不相溶,工艺流程不合理.
解决办法:解决引线可焊性,检查波峰装置,更换焊剂,检查预涂焊剂装置,解决PCB可焊性(清洗或退货),检查调整传动装置,统一使用焊剂,调整工艺流程.
? 焊接后印制板阻焊膜起泡
SMA在焊接后会在个别焊点周围出现浅绿色的小泡,严重时还会出现指甲盖大小的泡状物,不仅影响外观质量,严重时还会影响性能,这种缺陷也是再流焊工艺中时常出现的问题,但以波峰焊时为多.
产生原因:阻焊膜起泡的根本原因在于阻焊模与PCB基材之间存在气体或水蒸气,这些微量的气体或水蒸气会在不同工艺过程中夹带到其中,当遇到焊接高温时,气体膨胀而导致阻焊膜与PCB基材的分层,焊接时,焊盘温度相对较高,故气泡首先出现在焊盘周围.
下列原因之一均会导致PCB夹带水气：
PCB在加工过程中经常需要清洗、干燥后再做下道工序,如腐刻后应干燥后再贴阻焊膜,若此时干燥温度不够,就会夹带水汽进入下道工序,在焊接时遇高温而出现气泡.
PCB加工前存放环境不好,湿度过高,焊接时又没有及时干燥处理.
在波峰焊工艺中,现在经常使用含水的助焊剂,若PCB预热温度不够,助焊剂中的水汽会沿通孔的孔壁进入到PCB基材的内部,其焊盘周围首先进入水汽,遇到焊接高温后就会产生气泡.
解决办法:
严格控制各个生产环节,购进的PCB应检验后入库,通常PCB在260℃温度下10s内不应出现起泡现象.
PCB应存放在通风干燥环境中,存放期不超过6个月;
PCB在焊接前应放在烘箱中在(120±5)℃温度下预烘4小时.
波峰焊中预热温度应严格控制,进入波峰焊前应达到100～140℃,如果使用含水的助焊剂,其预热温度应达到110～145℃,确保水汽能挥发完.
SMA焊接后PCB基板上起泡
SMA焊接后出现指甲大小的泡状物,主要原因也是PCB基材内部夹带了水汽,特别是多层板的加工.因为多层板由多层环氧树脂半固化片预成型再热压后而成,若环氧树脂半固化片存放期过短,树脂含量不够,预烘干去除水汽去除不干净,则热压成型后很容易夹带水汽.也会因半固片本身含胶量不够,层与层之间的结合力不够而留下气泡.此外,PCB购进后,因存放期过长,存放环境潮湿,贴片生产前没有及时预烘,受潮的PCB贴片后也易出现起泡现象.
解决办法:PCB购进后应验收后方能入库;PCB贴片前应在(120±5)℃温度下预烘4小时.
IC引脚焊接后开路或虚焊
产生原因:
共面性差,特别是FQFP器件,由于保管不当而造成引脚变形,如果贴片机没有检查共面性的功能,有时不易被发现.
引脚可焊性不好,IC存放时间长,引脚发黄,可焊性不好是引起虚焊的主要原因.
焊锡膏质量差,金属含量低,可焊性差,通常用于FQFP器件焊接的焊锡膏,金属含量应不低于90%.
预热温度过高,易引起IC引脚氧化,使可焊性变差.
印刷模板窗口尺寸小,以致焊锡膏量不够.
解决办法:
注意器件的保管,不要随便拿取元件或打开包装.
生产中应检查元器件的可焊性,特别注意IC存放期不应过长(自制造日期起一年内),保管时应不受高温、高湿.
仔细检查模板窗口尺寸,不应太大也不应太小,并且注意与PCB焊盘尺寸相配套。
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