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SMT貼片立碑原因及解決方法
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- 發(fā)布時(shí)間： 2024-09-26
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【概要描述】
今天三晶帶大家認(rèn)識(shí)了解一下“立碑”及產(chǎn)生“立碑”的原因：
立碑”現(xiàn)象常發(fā)生在CHIP元件(如貼片電容和貼片電阻)的回流焊接過(guò)程中，元件體積越小越容易發(fā)生。特別是1005或更小釣0603貼片元件生產(chǎn)中，很難消除“立碑”現(xiàn)象。在表面貼裝工藝的回流焊接過(guò)程中，貼片元件會(huì)產(chǎn)生因翹立而脫焊的缺陷，在表面貼裝工藝的回流焊接工序中，貼片元件會(huì)產(chǎn)生因翹立而脫焊的缺陷，人們形象的稱之為"豎碑"現(xiàn)象（即曼哈頓現(xiàn)象）。其產(chǎn)生原因是，元件兩端焊盤(pán)上的錫膏在回流熔化時(shí)，對(duì)元件兩個(gè)焊接端的表面張力不平衡。張力較大的一端拉著元件沿其底部旋轉(zhuǎn)而致。
造成張力不平衡的因素也很多，下面就這些因素作一些簡(jiǎn)要分析：
1.加熱不均勻，回流爐內(nèi)溫度分布不均勻，板面溫度分布不均勻——要注意預(yù)熱期
當(dāng)預(yù)熱溫度設(shè)置較低、預(yù)熱時(shí)間設(shè)置較短，元件兩端焊膏不同時(shí)熔化的概率就大大增加，從而導(dǎo)致兩端張力不平衡形成“立碑”，因此要正確設(shè)置預(yù)熱期工藝參數(shù)。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，預(yù)熱溫度一般150+10℃，時(shí)間為60-90秒左右。
2.元件的問(wèn)題，焊接端的外形和尺寸差異大，焊接端的可焊性差異大，元件的重量太輕——注意焊盤(pán)尺寸
對(duì)于小型片狀元件，為元件的一端設(shè)計(jì)不同的焊盤(pán)尺寸，或者將焊盤(pán)的一端連接到地線板上，也可能導(dǎo)致元件豎立。不同焊盤(pán)尺寸的的使用可能造成不平衡的焊盤(pán)加熱和錫膏流動(dòng)時(shí)間。在回流期間，元件簡(jiǎn)直是飄浮在液體的焊錫上，當(dāng)焊錫固化時(shí)達(dá)到其最終位置。焊盤(pán)上不同的濕潤(rùn)力可能造成附著力的缺乏和元件的旋轉(zhuǎn)。在一些情況中，延長(zhǎng)液化溫度以上的時(shí)間可以減少元件豎立。設(shè)計(jì)片狀電阻、電容焊盤(pán)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格保持其全面的對(duì)稱性，即焊盤(pán)圖形的形狀與尺寸應(yīng)完全一致，以保證焊膏熔融時(shí)，作用于元件上焊點(diǎn)的合力為零，以利于形成理想的焊點(diǎn)。設(shè)計(jì)是制造過(guò)程的第一步，焊盤(pán)設(shè)計(jì)不當(dāng)可能是元件豎立的主要原因。
3.貼裝精度差，元件偏移嚴(yán)重——注意貼裝偏移
一般情況下，貼裝時(shí)產(chǎn)生的元件偏移，在回流過(guò)程中會(huì)由于焊膏熔化時(shí)的表面張力拉動(dòng)元件而自動(dòng)糾正,我們稱之為“自適應(yīng)”，但偏移嚴(yán)重，拉動(dòng)反而會(huì)使元件立起產(chǎn)生“立碑”現(xiàn)象。這是因?yàn)椋?1)與元件接觸較多的焊錫端得到更多熱容量，從而先熔化。(2)元件兩端與焊膏的粘力不同。所以應(yīng)調(diào)整好元件的貼片精度，避免產(chǎn)生較大的貼片偏差。
4.錫膏，錫膏中助焊劑的均勻性差或活性差，兩個(gè)焊盤(pán)上的錫膏厚度差異較大，錫膏太厚，印刷精度差，錯(cuò)位嚴(yán)重——注意焊膏厚度
當(dāng)焊膏厚度變小時(shí)，立碑現(xiàn)象就會(huì)大幅減小。這是由于：(1)焊膏較薄，焊膏熔化時(shí)的表面張力隨之減小。(2)焊膏變薄，整個(gè)焊盤(pán)熱容量減小，兩個(gè)焊盤(pán)上焊膏同時(shí)熔化的概率大大增加。
5.注意元件重量
因?yàn)殄a膏融化所產(chǎn)生的張力一般來(lái)說(shuō)在1g到3g左右，所以較輕的元件“立碑”現(xiàn)象的發(fā)生率較高，產(chǎn)生的概率也較高;這是因?yàn)椴痪獾膹埩梢院苋菀椎乩瓌?dòng)元件。所以在選取元件時(shí)如有可能，應(yīng)優(yōu)先選擇尺寸重量較大的元件。焊接缺陷還有很多，我們這里列舉的只是三種最為常見(jiàn)的缺陷。解決這些焊接缺陷的措施也很多，但往往相互制約。如提高預(yù)熱溫度可有效消除立碑，但卻有可能因?yàn)榧訜崴俣茸兛於a(chǎn)生大量的焊錫球。因此在解決這些問(wèn)題時(shí)應(yīng)從多個(gè)方面進(jìn)行考慮，選擇一個(gè)折衷方法。
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