1、About us錫焊系統(tǒng)評估CQI-17第1頁，共126頁。特殊過程:錫焊系統(tǒng)評估CQI-171第2頁，共126頁。典型錫焊工藝及失效模式分析2第3頁，共126頁。 主要內(nèi)容1錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識典型2典型錫焊工藝及失效分析典型3典型錫焊工藝過程策劃及控制要點第4頁，共126頁。1.1 焊接就是利用加熱,加壓,或者兩者兼用,并用填充材料(也可以不用）使兩焊件達(dá)到原子間結(jié)合,從而形成永久性連接的工藝過程.焊接是一種生產(chǎn)不可拆卸的結(jié)構(gòu)的工藝方法。隨著近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，焊接已發(fā)展成為一門獨立的科學(xué)，焊接不僅可以解決各種鋼材的連接，還可以解決鋁、銅等有色金屬及鈦等特種金屬材料的連接，因而已廣泛

2、用于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，如機械制造、造船、海洋開發(fā)、汽車制造、石油化工、航天技術(shù)、原子能、電力、電子技術(shù)及建筑等部門。據(jù)統(tǒng)計，每年僅需要進行焊接加工之后、使用的鋼材就占鋼材總產(chǎn)量的55%左右。可見焊接技術(shù)應(yīng)用的前景是很廣闊的。.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第5頁，共126頁。根據(jù)焊接時的工藝特點和母材金屬所處的狀態(tài)，可以把焊接方法分成熔焊、壓焊和釬焊三類，金屬焊接的分類如下： .錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第6頁，共126頁。過程表評估：過程表A一錫膏印刷過程表B檢驗過程表C表面貼裝設(shè)備過程表D回流焊過程表E膠水點膠過程表F波峰焊助焊劑應(yīng)用過程表G焊接過程預(yù)熱過程表H波峰焊接過程過程表I噴泉焊接過

3、程特殊過程：焊接系統(tǒng)評估第7頁，共126頁。過程表評估（續(xù)）：過程表J浸漬焊接過程過程表K選擇焊接過程過程表L自動烙鐵焊接過程表M-手動烙鐵焊接過程表N軟激光束焊接過程表O感應(yīng)過程表P覆形涂覆過程表QPCB分割過程表R回路測試ICT過程表S焊接返工特殊過程：焊接系統(tǒng)評估第8頁，共126頁。鋼網(wǎng)印刷鋼網(wǎng)印刷有機架,網(wǎng)板,刮刀系統(tǒng),印刷工作臺,PCB定位系統(tǒng),模板固定機構(gòu)和為保證印刷精度配置的其他組件等構(gòu)成.網(wǎng)板和印制電路板定位后,對刮刀施加壓力,同時移動刮刀使焊膏滾動,把焊膏填充到網(wǎng)板的開口部位.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第9頁，共126頁。1.2 鋼網(wǎng)印刷鋼網(wǎng)印刷有機架,網(wǎng)板,刮刀系統(tǒng),印刷工

4、作臺,PCB定位系統(tǒng),模板固定機構(gòu)和為保證印刷精度配置的其他組件等構(gòu)成.網(wǎng)板和印制電路板定位后,對刮刀施加壓力,同時移動刮刀使焊膏滾動,把焊膏填充到網(wǎng)板的開口部位.印刷工作原理.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第10頁，共126頁。1.2.1 影響印刷質(zhì)量的重要參數(shù)首先是模板質(zhì)量模板印刷是接觸印刷,因此模板厚度與開口尺寸確定了焊膏的印刷量.焊膏量過多會產(chǎn)生橋接,焊膏量過少會產(chǎn)生焊錫不足或虛焊.模板開口形狀以及開口是否光滑也會影響脫模質(zhì)量.(IPC7525) 垂直開口易脫模 喇叭口向下易脫模 喇叭口向上脫模差.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第11頁，共126頁。孔壁粗糙影響焊膏釋放窄間距時可采用激光+電拋

5、光工藝.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第12頁，共126頁。其次是焊膏質(zhì)量焊膏的黏度,印刷性(滾動性,轉(zhuǎn)移性),觸變性,常溫下的使用壽命等都會影響印刷質(zhì)量.印刷工藝參數(shù): 刮刀速度,刮刀壓力,刮刀和鋼網(wǎng)角度及焊膏的黏度之間都存在著一定的制約關(guān)系,因此只有正確控制這些參數(shù),才能保證焊膏的印刷質(zhì)量.設(shè)備精度方面:在印刷高密度窄間距產(chǎn)品時,印刷機的印刷精度和重復(fù)印刷精度也會起一定的作用.環(huán)境溫度,濕度,以及環(huán)境衛(wèi)生: 環(huán)境溫度過高會降低焊膏黏度,濕度過大時焊膏會吸收空氣中的水分,濕度過小時會加速焊膏中溶劑的揮發(fā),環(huán)境中灰塵混入焊膏中會使焊點產(chǎn)生針孔.(一般要求環(huán)境溫度23+/-3,相對濕度4570%.錫

6、焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第13頁，共126頁。刮刀與網(wǎng)板的角度: 角度越小，向下的壓力越大，容易將焊膏注入漏孔中，但也容易使焊膏污染模板底面，造成焊膏圖形粘連。一般為4560。目前自動和半自動印刷機大多采用60。刮刀壓力-刮刀壓力也是影響印刷質(zhì)量的重要因素。刮刀壓力實際是指刮刀下降的深度，壓力太小，可能會發(fā)生兩種情況：第種情況是由于刮刀壓力小，刮刀在前進過程中產(chǎn)生的向下的Y分力也小，會造成漏印或量不足；第種情況是由于刮刀壓力小，刮刀沒有緊貼模板表面，印刷時由于刮刀與PCB之間存在微小的間隙，因此相當(dāng)于增加了印刷厚度。另外壓力過小會使模板表面留有一層焊膏，容易造成圖形粘連等印刷缺陷。因此理想的刮

7、刀壓力應(yīng)該恰好將焊膏從模板表面刮干凈。.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第14頁，共126頁。印刷速度: 由于刮刀速度與焊膏的粘稠度呈反比關(guān)系，有窄間距，高密度圖形時，速度要慢一些。速度過快，刮刀經(jīng)過模板開口的時間太短，焊膏不能充分滲入開口中，容易造成焊膏圖形不飽滿或漏印的印刷缺陷。在刮刀角度一定的情況下，印刷速度和刮刀壓力存在一定的關(guān)系，降速度相當(dāng)于增加壓力，適當(dāng)降低壓力可起到提高印刷速度的效果。.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第15頁，共126頁。網(wǎng)板分離速度有窄間距、高密度圖形時，網(wǎng)板分離速度要慢些。 分離速度增加時，模板與PCB間變成負(fù)壓，焊膏與焊盤的凝聚力小，使部分焊膏粘在模板底面和開口壁上，

8、造成少印和粘連。分離速度減慢時，PCB與模板間的負(fù)壓變小，焊膏的凝聚力大，而使焊膏很容易脫離模板開口壁，印刷狀態(tài)良好。模板分離PCB的速度2mm/s以下為宜。.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第16頁，共126頁。清洗模式和清洗頻率: 經(jīng)常清洗模板底面也是保證印刷質(zhì)量的因素。應(yīng)根據(jù)焊膏、模板材料、厚度及開口大小等情況確定清洗模式和清洗頻率。（1濕1干或2濕1干等，印2塊清洗一次或印1塊清洗一次等）模板污染主要是由于焊膏從開口邊緣溢出造成的。如果不及時清洗，會污染PCB表面，模板開口四周的殘留焊膏會變硬，嚴(yán)重時還會堵塞開口。手工清洗時，順開口長度方向效果較好。.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第17頁，共1

9、26頁。1.2.2 焊接過程中的各種填充金屬及為了提高焊接質(zhì)量而附加的保護物質(zhì)統(tǒng)稱為焊接材料.焊料,膠黏劑等焊接和貼片材料,以及焊劑,清潔劑,熱轉(zhuǎn)換介質(zhì)等工藝材料.焊膏與焊料:用于連接被焊接物金屬表面并形成焊點;焊劑:其主要作用是助焊;膠黏劑(也稱貼片膠):把元器件貼裝于固定在PCB板上;清洗劑:用于清洗焊接工藝后殘留在SMA(Surface Mounting Assembly上的剩余物;.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第18頁，共126頁。為適應(yīng)SMT的高質(zhì)量和高可靠性要求,在SMT工藝中對組裝供應(yīng)材料有很高的要求,主要有:良好的穩(wěn)定性和可靠性;能滿足高速生產(chǎn)需要;能滿足細(xì)引腳間距和高密度組裝需

10、要;能滿足環(huán)保要求;.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第19頁，共126頁。潤濕是焊接的必要條件1.2.2.1 焊料的作用和潤濕焊料:焊料是一種熔點低于被焊金屬，在被焊金屬不熔化的條件下，能潤濕被焊金屬表面，并在接觸面處形成合金層的物質(zhì)。電子產(chǎn)品生產(chǎn)中，最常用的焊料稱為錫鉛合金焊料（又稱焊錫），它具有熔點低、機械強度高、抗腐蝕性能好的特點。一種由2種或3種基本金屬和幾種熔點低于425摻雜金屬組成.焊料能連接兩種金屬,是因為它能潤濕這兩個金屬表面,同時在它們中間形成金屬化合物.常用焊料.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第20頁，共126頁。焊錫在較低的溫度下也能夠焊接焊接在只有錫的情況下也可以完成,只是熔錫

11、較困難.純錫的熔解溫度是232.Sn-Ag, Sn-Cu 熔點范圍:217 -226 機械強度錫是柔軟,強度弱的金屬,但是兩種金屬的合金,強度卻驟然增大.常用的無鉛焊料.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第21頁，共126頁。1.2.2.2 潤濕焊料與金屬表面的潤濕程度用潤濕角來描述潤濕是發(fā)生在固體表面和液體之間的一種物理現(xiàn)象。這種潤濕作用是物質(zhì)所固有的一種性質(zhì)潤濕角: 是熔融焊料沿被連接金屬表面潤濕鋪展而形成的二者之間夾角.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第22頁，共126頁。.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第23頁，共126頁。1.2.2.3 擴散伴隨著熔融焊料在被焊面上擴散的潤濕現(xiàn)象還出現(xiàn)焊料向固體金屬內(nèi)

12、部擴散的現(xiàn)象.錫焊就其本質(zhì)上說，是焊料與焊件在其界面上的擴散。金屬晶格點陣模型焊料擴散示意圖.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第24頁，共126頁。焊接過程中，焊料和焊件的界面有擴散現(xiàn)象發(fā)生。這種擴散的結(jié)果，使得焊料和焊件界面上形成一種新的金屬合金層，我們稱之為結(jié)合層。由于結(jié)合層的作用將焊料和焊件結(jié)合成一個整體，實現(xiàn)金屬連續(xù)性。焊料與焊件擴散示意圖 錫焊結(jié)合層示意圖.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第25頁，共126頁。1.2.2.4 焊料的形式和特性要求SMT焊料形式:膏狀焊料:回流焊工藝中采用的膏狀焊料,我們稱為焊膏;棒狀焊料:用于及浸漬焊接和波峰焊接;.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第26頁，共126頁

13、。絲狀焊料:用于各種烙鐵焊接場合;預(yù)成型焊料:用于激光回流焊工藝和普通回流焊.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第27頁，共126頁。主要無鉛焊料:Sn/Ag/Cu合金, Sn/Ag/Cu/Bi, Sn/Cu三類表1.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第28頁，共126頁。無鉛焊料應(yīng)該具有的基本性能:熔點低,大致為180-220 ;無毒或毒性低,現(xiàn)在和將來都不會污染環(huán)境;熱傳導(dǎo)率和電傳導(dǎo)率與傳統(tǒng)焊料相當(dāng);具有良好的潤濕性;機械性能良好,焊點有足夠的機械強度和抗老化特性;要與現(xiàn)代的焊接設(shè)備和工藝兼容,可在不更新設(shè)備不改變現(xiàn)有工藝的條件下進行焊接;與目前的助焊劑兼容;成本低,所選的材料能充分供應(yīng);.錫焊工藝基本概

14、念及基礎(chǔ)知識第29頁，共126頁。1.2.2.5 焊膏:主要由金屬合金顆粒(焊料),助焊劑,活化劑,和黏度活性劑等四部分組成.其中金屬顆粒約占焊錫膏總體積90%表2 組成使用的主要材料功能合金焊料Sn-Ag等元器件和電路的機械電氣連接焊劑系統(tǒng)焊劑松香,合成樹脂凈化金屬表面,提高焊料的潤濕性膠黏劑松香,松香脂,聚丁烯提供所需粘性活化劑硬樹脂,鹽酸,連氨凈化金屬表面溶劑甘油,乙二醇調(diào)節(jié)焊膏特性觸變劑防止分散,塌邊.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第30頁，共126頁。錫膏主要參數(shù)合金類型錫粉顆粒助焊劑類型(殘留物的去除)錫膏的黏度合金焊料粉:常用的合金焊料粉: 錫-銀,錫-銅,錫-鉍等.錫焊工藝基本概念

15、及基礎(chǔ)知識第31頁，共126頁。粘度焊膏是一種觸變性流體，在外力的作用下能產(chǎn)生流動。粘度是焊膏的主要特性指標(biāo)，它是影響印刷性能的重要因素：粘度太大，焊膏不易穿出模板的漏孔，印出的圖形殘缺不全。粘度太小，印刷后焊膏圖形容易塌邊。 影響焊膏粘度的主要因素：合金焊料粉的百分含量：（合金含量高，粘度就大；焊劑百分含量高，粘度就小。 ）粉末顆粒度（顆粒大，粘度減小；顆粒減小，粘度增加）溫度（溫度增加，粘度減小；溫度降低，粘度增加）.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第32頁，共126頁。.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識(a) 合金焊料粉含量與黏度的關(guān)系(b) 溫度對黏度的影響(c) 合金粉末粒度對黏度的影響粘度粘度

16、粘度合金粉末含量（wt%）T（） 粒度（m）(a) (b) (c) 第33頁，共126頁。觸變指數(shù)和塌落度焊膏是觸變性流體，焊膏的塌落度主要與焊膏的粘度和觸變性有關(guān)。觸變指數(shù)高，塌落度小；觸變指數(shù)低，塌落度大。影響觸變指數(shù)和塌落度主要因素：合金焊料與焊劑的配比，即合金粉末在焊膏中的重量百分含量；焊劑載體中的觸變劑性能和添加量；顆粒形狀、尺寸。.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第34頁，共126頁。錫粉參數(shù)錫粉顆粒直徑大小顆粒形狀大小分布氧化比率錫粉顆粒大小電鏡掃描 IPC J-STD-006 定義錫粉的直徑尺寸長寬比小于1.5倍.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第35頁，共126頁。錫粉顆粒形狀:越圓越好

17、越小越均勻越好氧化層越薄越好.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第36頁，共126頁。錫膏存儲和處理推薦方法常見數(shù)據(jù)表3 條件時間環(huán)境裝運4天小于10貨架(冷藏)36個月05冰箱貨架(室溫)5天溫度:1525濕度:3060%RH錫膏穩(wěn)定時間8小時錫膏模板4小時.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第37頁，共126頁。1.2.2.6 錫膏使用購買錫膏后,應(yīng)登記到達(dá)時間,保質(zhì)期,型號,并編號.錫膏應(yīng)以密封形式保存在恒溫恒濕的冰箱內(nèi),溫度210.溫度過高,焊劑與合金焊料粉起化學(xué)反應(yīng),使黏度上升影響其印刷性;溫度過低(低于0 ),焊劑中的松香會產(chǎn)生結(jié)晶現(xiàn)象,使焊錫膏形狀惡化.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第38頁，共12

18、6頁。錫膏使用時,應(yīng)提前至少4小時從冰箱中取出,寫下時間,編號,使用者和應(yīng)用的產(chǎn)品,并密封置于室溫下,待焊錫膏達(dá)到室溫時打開瓶蓋.如果在低溫下打開,則容易吸收水汽,回流焊時容易產(chǎn)生錫珠 .焊錫膏開封后,應(yīng)至少用攪拌機或手工攪拌5分鐘,使焊錫膏中的各個成分均勻,降低錫膏的黏度.注意:用攪拌機進行攪拌時,攪拌頻率要慢,12RPM.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第39頁，共126頁。.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第40頁，共126頁。焊錫膏置于漏板上超過30分鐘未使用時,應(yīng)先用絲印機的攪拌功能攪拌后再使用.若中間間隔時間較長,則應(yīng)將焊錫膏重新放回罐中,并蓋緊瓶蓋,再次使用時按上述步驟進行操作.從漏板上刮回

19、得焊錫膏也應(yīng)該密封冷藏.根據(jù)印制板的幅面及焊點的多少,決定第一次加到漏板上的焊錫膏量,一般第一次加200300克,印刷一段時間后再適當(dāng)加入一點.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第41頁，共126頁。焊錫膏印刷后應(yīng)在24小時內(nèi)貼裝完,超過時間應(yīng)把焊錫膏清洗后重新印刷.超過時間使用期的焊錫膏絕對不能使用.免清洗焊膏修板時,如不使用助焊劑,焊點不要用酒精擦洗,但修板時使用助焊劑,焊點以外沒有被加熱的殘留助焊劑必須隨時擦洗掉;需要清洗的產(chǎn)品,再流焊后應(yīng)在當(dāng)天完成清洗.印刷焊膏和進行貼片操作時,要求拿PCB的邊緣或帶手套,以防止污染PCB.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第42頁，共126頁。表4 焊錫膏的檢測項目

20、.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第43頁，共126頁。 錫膏使用流程 .錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第44頁，共126頁。1.3 貼片指的是在PCB基礎(chǔ)上進行加工的系列工藝流程的簡稱,中文名稱為印制電路板，又稱印刷電路板、印刷線路板，是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的提供者。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的，故被稱為“印刷”電路板。生產(chǎn)工藝流程.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第45頁，共126頁。SMT貼片加工的優(yōu)點:組裝密度高、電子產(chǎn)品體積小、重量輕，貼片元件的體積和重量只有傳統(tǒng)插裝元件的1/10左右，一般采用SMT之后，電子產(chǎn)品體積縮小40%60%，重量減輕60%80%。 可

21、靠性高、抗振能力強。焊點缺陷率低。高頻特性好。減少了電磁和射頻干擾。易于實現(xiàn)自動化，提高生產(chǎn)效率。降低成本達(dá)30%50%。節(jié)省材料、能源、設(shè)備、人力、時間等。.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第46頁，共126頁。.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識PCBA是Printed Circuit Board Assemble的簡稱,簡單的說就是安裝了元件的電路板.它是由PCB,元器件和電子輔料等通過一定的組合而成的組件.第47頁，共126頁。表5 SMT主要組裝形式.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識組裝形式示意圖PCB設(shè)計特征單面全SMD單面裝有SMD雙面全SMD雙面裝有SMD單面混裝單面既有SMD又有THCA面混裝,

22、B面SMDA面既有SMD又有THC,B面裝有SMDA面插件,B面SMDA面THC,B面SMD第48頁，共126頁。貼片機在重要部件如貼裝主軸、動靜鏡頭、吸嘴座、送料器上進行了Mark標(biāo)識。機器視覺能自動求出這些Mark中心系統(tǒng)坐標(biāo)，建立貼片機系統(tǒng)坐標(biāo)系和PCB、貼裝元件坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，計算得出貼片機的運動精確坐標(biāo)；貼裝頭根據(jù)導(dǎo)入的貼裝元件的封裝類型、元件編號等參數(shù)到相應(yīng)的位置抓取吸嘴、吸取元件；靜鏡頭依照視覺處理程序?qū)ξ≡M行檢測、識別與對中；對中完成后貼裝頭將元件貼裝到PCB上預(yù)定的位置。這一系列元件識別、對中、檢測和貼裝的動作都是工控機根據(jù)相應(yīng)指令獲相關(guān)的數(shù)據(jù)后指令控制系統(tǒng)自動完

23、成。.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第49頁，共126頁。表6 貼片機工作流程圖.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識開機數(shù)據(jù)初始化進板自動學(xué)習(xí)吸嘴選擇送料器選擇LED燈控制視覺對中貼裝元器件吸嘴放回出板第50頁，共126頁。1.4 焊接根據(jù)熔融焊料的供給方式，在SMT中采用的軟釬焊技術(shù)主要有波峰焊（wave soldering）和再流焊(reflow soldering)。波峰焊根據(jù)波峰的形狀不同有單波峰焊、雙波峰焊等形式之分。波峰焊和再流焊之間的基本區(qū)別在于熱源與釬料的供給方式不同。在波峰焊中，釬料波峰有兩個作用：一是供熱，二是提供釬料。在再流焊中，熱是由再流焊爐自身的加熱機理決定的，焊膏首先是由專用的

24、設(shè)備以確定的量涂敷的。.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第51頁，共126頁。1.4.1 焊接要素焊接是綜合的,系統(tǒng)的過程,焊接的質(zhì)量取決于下列要素:焊接母材的可焊性:是指液態(tài)焊料與母材之間應(yīng)能互相溶解,即兩種原子之間要有良好的親和力.兩種不同金屬互溶的程度,取決于原子半徑及它們在元素周期表中的位置和晶體類型.錫焊料除了與含有大量鉻和鋁的合金的金屬材料不易互溶之外,與其他金屬材料大都可以互溶.為了提高可焊性,一般采用表面鍍錫,鍍銀等措施.焊接部位清潔程度 焊料和母材表面必須清潔,這里的清潔是指焊料與母材兩者之間沒有氧化層,更沒有污染.當(dāng)焊料與被焊金屬之間存在氧化物或污垢時,就會阻礙熔化的金屬原子的自

25、由擴散,就不會產(chǎn)生潤濕作用.元件引腳或PCB焊盤氧化時產(chǎn)生“虛焊”的主要原因之一.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第52頁，共126頁。.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識助焊性助焊劑可破壞氧化膜,凈化焊接面,使焊點光滑,明亮.電子裝配中的助焊劑通常是松香.焊接時間和溫度焊錫的最佳溫度是250+/-5,最低焊接溫度是240 .溫度太低易形成冷焊點.高于260 易使焊點質(zhì)量變差.焊接時間: 完成潤濕和擴散兩個過程需2-3S,1S僅完成潤濕和擴散兩個過程的35%.一般IC,三極管焊接時間小于3S,其他元件焊接時間為45S.第53頁，共126頁。.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識1.5 AOIAOI（Automatic

26、 Optic Inspection）的全稱是自動光學(xué)檢測，是基于光學(xué)原理來對焊接生產(chǎn)中遇到的常見缺陷進行檢測的設(shè)備。AOI是近幾年才興起的一種新型測試技術(shù)，但發(fā)展迅速，目前很多廠家都推出了AOI測試設(shè)備。當(dāng)自動檢測時，機器通過攝像頭自動掃描PCB，第54頁，共126頁。采集圖像，測試的焊點與數(shù)據(jù)庫中的合格的參數(shù)進行比較，經(jīng)過圖像處理，檢查出PCB上缺陷，并通過顯示器或自動標(biāo)志把缺陷顯示/標(biāo)示出來，供維修人員修整。.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第55頁，共126頁。.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識可檢測的錯誤類型刷錫后貼片前：橋接-移位-無錫-錫不足貼片后回流焊前：移位，漏料、極性、歪斜、腳彎、錯件回

27、流焊或波峰焊后：少錫/多錫、無錫短接 錫球 漏料-極性-移位腳彎錯件PCB行業(yè)裸板檢測第56頁，共126頁。.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識1.6 ICT在線測試，ICT，In-Circuit Test，是通過對在線元器件的電性能及電氣連接進行測試來檢查生產(chǎn)制造缺陷及元器件不良的一種標(biāo)準(zhǔn)測試手段。它主要檢查在線的單個元器件以及各電路網(wǎng)絡(luò)的開、短路情況，具有操作簡單、快捷迅速、故障定位準(zhǔn)確等特點。第57頁，共126頁。飛針I(yè)CT: 基本只進行靜態(tài)的測試，優(yōu)點是不需制作夾具，程序開發(fā)時間短。針床式ICT: 可進行模擬器件功能和數(shù)字器件邏輯功能測試，故障覆蓋率高，但對每種單板需制作專用的針床夾具，夾具制

28、作和程序開發(fā)周期長第58頁，共126頁。 .錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識ICT 測試1 向量測試: 對數(shù)字IC，采用Vector（向量）測試。向量測試類似于真值表測量，激勵輸入向量，測量輸出向量，通過實際邏輯功能測試判斷器件的好壞。如:與非門的測試對模擬IC的測試，可根據(jù)IC實際功能激勵電壓、電流，測量對應(yīng)輸出，當(dāng)作功能塊測試。第59頁，共126頁。2 非向量測試: 隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展，超大規(guī)模集成電路的使用，編寫器件的向量測試程序常常花費大量的時間，如80386的測試程序需花費一位熟練編程人員近半年的時間。SMT器件的大量應(yīng)用，使器件引腳開路的故障現(xiàn)象變得更加突出。 .錫焊工藝基本概念及基

29、礎(chǔ)知識第60頁，共126頁。I .錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識1.7 X-Ray現(xiàn)今面對陣列器件的使用諸如BGA, Flip chip,以及CSP等愈來愈普遍.為了保證這類器件在PCB組裝過程中不可見焊點的焊接質(zhì)量,X-ray檢查設(shè)備正成為日益增長所不可或缺的重要檢測工具.其主要原因是它可以穿透封裝內(nèi)部而直接檢查焊點質(zhì)量的好壞.由于半導(dǎo)體組件的封裝方式日趨小型化,在考察X-ray檢測系統(tǒng)時必須同時兼顧現(xiàn)在與未來小型化的趨勢.因此,最合適的X-ray檢測系統(tǒng)必須要有清晰的圖像以提供分析缺陷時所需的信息.圖 傾斜角度觀則到的BGA的錫球第61頁，共126頁。I .錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第62頁，

30、共126頁。.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識1.8 非破壞性檢查1.外觀檢查(IPC-A-600G) 1) 不損傷檢查對象，了解性質(zhì)、狀態(tài)、構(gòu)造等非破壞檢查中的一種 2) 最經(jīng)常使用，最基本的檢查項目 3) 檢查項目 - 結(jié)合部的外觀形象，錫的浸濕性(Wettability) - 器件的傾斜或位置偏移及排線異常 - 產(chǎn)品外觀異常第63頁，共126頁。2.外觀檢查的種類 1) 目視 : 利用人眼睛的外觀檢查方法 2) AOI : 不是利用人眼睛，而是利用光學(xué)機器檢查的方法.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識第64頁，共126頁。器件貼裝( Chip,IC.)發(fā)貨外觀檢查實裝檢查機能檢查錫焊錫焊or涂膠固化器

31、件貼裝( Chip,IC.)錫膏或粘貼劑涂抹供給PWB典型電子裝聯(lián)過程流程：基板(PWB)solder印刷涂抹粘貼劑器件貼裝Reflow器件貼裝FlowReflow檢查檢驗發(fā)貨.貼裝技術(shù)的概要.錫焊工藝基本概念及基礎(chǔ)知識錫膏檢測SPI錫膏檢測自動光學(xué)檢測AOI手工插件插件波峰焊DIP在線測試ICT功能測試FCT外觀檢驗外觀檢驗第65頁，共126頁。 大綱661焊接工藝基本概念及基礎(chǔ)知識2典型焊接工藝及失效分析典型3典型焊接工藝過程策劃及控制要點第66頁，共126頁。2.1 波峰焊 是指將熔化的軟釬焊料,經(jīng)過機械泵或電磁泵噴流成設(shè)計要求的焊料波峰,使預(yù)先裝有電子元器件的印制板通過焊料波峰,實現(xiàn)元

32、器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機械和電氣連接的焊接,是一種軟釬焊焊接工藝.波峰焊的主要步驟有: 元器件進行成型,元器件插件或貼裝,通過焊料波峰的PCB在傳送裝置的帶動下進入波峰焊接系統(tǒng)中,首先進行助焊劑的噴霧,之后PCB進入預(yù)熱區(qū)進行預(yù)熱,在進行波峰焊接,冷卻后就完成了波峰焊接的基本流程.)葉泵 移動方向 焊料II .典型焊接工藝及失效分析第67頁，共126頁。2.1.1 波峰焊原理波峰面：波的表面被一層氧化皮覆蓋它在沿焊料波的整個長度方向上幾乎都保持靜態(tài)在波峰焊接過程中PCB接觸到錫波的前沿表面氧化皮破裂PCB前面的錫波無皸褶地被推向前進這說明整個氧化皮與PCB以同樣的速度移動。焊點成形：當(dāng)

33、PCB進入波峰面前端（A）時基板與引腳被加熱并在未離開波峰面（B）之前整個PCB浸在焊料中被焊料所橋聯(lián)。但在離開波峰尾端的瞬間少量的焊料由于潤濕力的作用粘附在焊盤上并由于表面張力的原因會出現(xiàn)以引線為中心收縮至最小狀態(tài)。此時焊料與焊盤之間的潤濕力大于兩焊盤之間的焊料的內(nèi)聚力，因此會形成飽滿圓整的焊點離開波峰尾部的多余焊料由于重力的原因回落到錫鍋中。 沿深板焊料AB1B2vvII .典型焊接工藝及失效分析第68頁，共126頁。2.1.2 防止橋聯(lián)發(fā)生1使用可焊性好的元器件/PCB 2提高助焊劑的活性3提高PCB的預(yù)熱溫度增加焊盤的濕潤性能 4提高焊料的溫度5去除有害雜質(zhì)減低焊料的內(nèi)聚力以利于兩焊點

34、之間的焊料分開 2.1.3 波峰焊機中常見的預(yù)熱方法 1空氣對流加熱2紅外加熱器加熱3熱空氣和輻射相結(jié)合的方法加熱 II .典型焊接工藝及失效分析第69頁，共126頁。702.2 波峰焊缺陷分析II .典型焊接工藝及失效分析問題原因及對策1.沾錫不良 這種情況是不可接受的缺點,在焊點上只有部分沾錫.分析其原因及改善方式如下:1-1.外界的污染物如油,脂,臘等,此類污染物通常可用溶劑清洗,此類油污有時是在印刷防焊劑時沾上的.1-2.SILICON OIL 通常用于脫模及潤滑之用,通常會在基板及零件腳上發(fā)現(xiàn),而 SILICON OIL 不易清理,因之使用它要非常小心尤其是當(dāng)它做抗氧化油常會發(fā)生問題

35、,因它會蒸發(fā)沾在基板上而造成沾錫不良.1-3.常因貯存狀況不良或基板制程上的問題發(fā)生氧化,而助焊劑無法去除時會造成沾錫不良,過二次錫或可解決此問題.1-4.沾助焊劑方式不正確,造成原因為發(fā)泡氣壓不穩(wěn)定或不足,致使泡沫高度不穩(wěn)或不均勻而使基板部分沒有沾到助焊劑.1-5.吃錫時間不足或錫溫不足會造成沾錫不良,因為熔錫需要足夠的溫度及時間WETTING,通常焊錫溫度應(yīng)高于熔點溫度50至80之間,沾錫總時間約3秒.調(diào)整錫膏粘度。第70頁，共126頁。71II .典型焊接工藝及失效分析問題原因及對策局部沾錫不良此一情形與沾錫不良相似,不同的是局部沾錫不良不會露出銅箔面,只有薄薄的一層錫無法形成飽滿的焊點

36、. 冷焊或焊點不亮焊點看似碎裂,不平,大部分原因是零件在焊錫正要冷卻形成焊點時振動而造成,注意錫爐輸送是否有異常振動. 焊點破裂 此一情形通常是焊錫,基板,導(dǎo)通孔,及零件腳之間膨脹系數(shù),未配合而造成,應(yīng)在基板材質(zhì),零件材料及設(shè)計上去改善. 第71頁，共126頁。72II .典型焊接工藝及失效分析問題原因及對策焊點錫量太大通常在評定一個焊點,希望能又大又圓又胖的焊點,但事實上過大的焊點對導(dǎo)電性及抗拉強度未必有所幫助.5-1.錫爐輸送角度不正確會造成焊點過大,傾斜角度由1到7度依基板設(shè)計方式?#123;整,一般角度約3.5度角,角度越大沾錫越薄角度越小沾錫越厚.5-2.提高錫槽溫度,加長焊錫時間,

37、使多余的錫再回流到錫槽.5-3.提高預(yù)熱溫度,可減少基板沾錫所需熱量,曾加助焊效果.5-4.改變助焊劑比重,略為降低助焊劑比重,通常比重越高吃錫越厚也越易短路,比重越低吃錫越薄但越易造成錫橋,錫尖. 第72頁，共126頁。73II .典型焊接工藝及失效分析問題原因及對策錫尖 (冰柱) 此一問題通常發(fā)生在DIP或WIVE的焊接制程上,在零件腳頂端或焊點上發(fā)現(xiàn)有冰尖般的錫.6-1.基板的可焊性差,此一問題通常伴隨著沾錫不良,此問題應(yīng)由基板可焊性去探討,可試由提升助焊劑比重來改善.6-2.基板上金道(PAD)面積過大,可用綠(防焊)漆線將金道分隔來改善,原則上用綠(防焊)漆線在大金道面分隔成5mm乘

38、10mm區(qū)塊.6-3.錫槽溫度不足沾錫時間太短,可用提高錫槽溫度加長焊錫時間,使多余的錫再回流到錫槽來改善.6-4.出波峰后之冷卻風(fēng)流角度不對,不可朝錫槽方向吹,會造成錫點急速,多余焊錫無法受重力與內(nèi)聚力拉回錫槽.6-5.手焊時產(chǎn)生錫尖,通常為烙鐵溫度太低,致焊錫溫度不足無法立即因內(nèi)聚力回縮形成焊點,改用較大瓦特數(shù)烙鐵,加長烙鐵在被焊對象的預(yù)熱時間. 第73頁，共126頁。74II .典型焊接工藝及失效分析問題及原因?qū)Σ叻篮妇G漆上留有殘錫 7-1.基板制作時殘留有某些與助焊劑不能兼容的物質(zhì),在過熱之,后餪化產(chǎn)生黏性黏著焊錫形成錫絲,可用丙酮(*已被蒙特婁公約禁用之化學(xué)溶劑),氯化烯類等溶劑來清

39、洗,若清洗后還是無法改善,則有基板層材CURING不正確的可能,本項事故應(yīng)及時回饋基板供貨商.7-2.不正確的基板CURING會造成此一現(xiàn)象,可在插件前先行烘烤120二小時,本項事故應(yīng)及時回饋基板供貨商.7-3.錫渣被PUMP打入錫槽內(nèi)再噴流出來而造成基板面沾上錫渣,此一問題較為單純良好的錫爐維護,錫槽正確的錫面高度(一般正常狀況當(dāng)錫槽不噴流靜止時錫面離錫槽邊緣10mm高度) 第74頁，共126頁。75II .典型焊接工藝及失效分析問題及原因?qū)Σ甙咨珰埩粑?在焊接或溶劑清洗過后發(fā)現(xiàn)有白色殘留物在基板上,通常是松香的殘留物,這類物質(zhì)不會影響表面電阻質(zhì),但客戶不接受.8-1.助焊劑通常是此問題主要

40、原因,有時改用另一種助焊劑即可改善,松香類助焊劑常在清洗時產(chǎn)生白班,此時最好的方式是尋求助焊劑供貨商的協(xié)助,產(chǎn)品是他們供應(yīng)他們較專業(yè).8-2.基板制作過程中殘留雜質(zhì),在長期儲存下亦會產(chǎn)生白斑,可用助焊劑或溶劑清洗即可.8-3.不正確的CURING亦會造成白班,通常是某一批量單獨產(chǎn)生,應(yīng)及時回饋基板供貨商并使用助焊劑或溶劑清洗即可.8-4.廠內(nèi)使用之助焊劑與基板氧化保護層不兼容,均發(fā)生在新的基板供貨商,或更改助焊劑廠牌時發(fā)生,應(yīng)請供貨商協(xié)助.8-5.因基板制程中所使用之溶劑使基板材質(zhì)變化,尤其是在鍍鎳過程中的溶液常會造成此問題,建議儲存時間越短越好.8-6.助焊劑使用過久老化,暴露在空氣中吸收水

41、氣劣化,建議更新助焊劑(通常發(fā)泡式助焊劑應(yīng)每周更新,浸泡式助焊劑每兩周更新,噴霧式每月更新即可).8-7.使用松香型助焊劑,過完焊錫爐候停放時間太九才清洗,導(dǎo)致引起白班,盡量縮短焊錫與清洗的時間即可改善.8-8.清洗基板的溶劑水分含量過高,降低清洗能力并產(chǎn)生白班.應(yīng)更新溶劑.第75頁，共126頁。76II .典型焊接工藝及失效分析問題及原因?qū)Σ呱钌珰堄辔锛敖g痕跡 : 通常黑色殘余物均發(fā)生在焊點的底部或頂端,此問題通常是不正確的使用助焊劑或清洗造成.9-1.松香型助焊劑焊接后未立即清洗,留下黑褐色殘留物,盡量提前清洗即可.9-2.酸性助焊劑留在焊點上造成黑色腐蝕顏色,且無法清洗,此現(xiàn)象在手焊中

42、常發(fā)現(xiàn),改用較弱之助焊劑并盡快清洗.9-3.有機類助焊劑在較高溫度下燒焦而產(chǎn)生黑班,確認(rèn)錫槽溫度,改用較可耐高溫的助焊劑即可. 第76頁，共126頁。77II .典型焊接工藝及失效分析問題及原因?qū)Σ?0.綠色殘留物 綠色通常是腐蝕造成,特別是電子產(chǎn)品但是并非完全如此,因為很難分辨到底是綠銹或是其它化學(xué)產(chǎn)品,但通常來說發(fā)現(xiàn)綠色物質(zhì)應(yīng)為警訊,必須立刻查明原因,尤其是此種綠色物質(zhì)會越來越大,應(yīng)非常注意,通常可用清洗來改善.10-1.腐蝕的問題通常發(fā)生在裸銅面或含銅合金上,使用非松香性助焊劑,這種腐蝕物質(zhì)內(nèi)含銅離子因此呈綠色,當(dāng)發(fā)現(xiàn)此綠色腐蝕物,即可證明是在使用非松香助焊劑后未正確清洗.10-2.CO

43、PPER ABIETATES 是氧化銅與 ABIETIC ACID (松香主要成分)的化合物,此一物質(zhì)是綠色但絕不是腐蝕物且具有高絕緣性,不影影響品質(zhì)但客戶不會同意應(yīng)清洗.10-3.PRESULFATE 的殘余物或基板制作上類似殘余物,在焊錫后會產(chǎn)生綠色殘余物,應(yīng)要求基板制作廠在基板制作清洗后再做清潔度測試,以確保基板清潔度的品質(zhì). 第77頁，共126頁。78II .典型焊接工藝及失效分析問題及原因?qū)Σ?1.白色腐蝕物 第八項談的是白色殘留物是指基板上白色殘留物,而本項目談的是零件腳及金屬上的白色腐蝕物,尤其是含鉛成分較多的金屬上較易生成此類殘余物,主要是因為氯離子易與鉛形成氯化鉛,再與二氧化

44、碳形成碳酸鉛(白色腐蝕物).在使用松香類助焊劑時,因松香不溶于水會將含氯活性劑包著不致腐蝕,但如使用不當(dāng)溶劑,只能清洗松香無法去除含氯離子,如此一來反而加速腐蝕. 第78頁，共126頁。79II .典型焊接工藝及失效分析問題及原因?qū)Σ?2.針孔及氣孔 針孔與氣孔之區(qū)別,針孔是在焊點上發(fā)現(xiàn)一小孔,氣孔則是焊點上較大孔可看到內(nèi)部,針孔內(nèi)部通常是空的,氣孔則是內(nèi)部空氣完全噴出而造成之大孔,其形成原因是焊錫在氣體尚未完全排除即已凝固,而形成此問題.12-1.有機污染物:基板與零件腳都可能產(chǎn)生氣體而造成針孔或氣孔,其污染源可能來自自動植件機或儲存狀況不佳造成,此問題較為簡單只要用溶劑清洗即可,但如發(fā)現(xiàn)污

45、染物為SILICONOIL 因其不容易被溶劑清洗,故在制程中應(yīng)考慮其它代用品.12-2.基板有濕氣:如使用較便宜的基板材質(zhì),或使用較粗糙的鉆孔方式,在貫孔處容易吸收濕氣,焊錫過程中受到高熱蒸發(fā)出來而造成,解決方法是放在烤箱中120烤二小時.12-3.電鍍?nèi)芤褐械墓饬羷?使用大量光亮劑電鍍時,光亮劑常與金同時沉積,遇到高溫則揮發(fā)而造成,特別是鍍金時,改用含光亮劑較少的電鍍液,當(dāng)然這要回饋到供貨商. 第79頁，共126頁。80II .典型焊接工藝及失效分析問題及原因?qū)Σ?3.油被打入錫槽 氧化防止油被打入錫槽內(nèi)經(jīng)噴流涌出而機污染基板,此問題應(yīng)為錫槽焊錫液面過低,錫槽內(nèi)追加焊錫即可改善. 14.焊點

46、灰暗 此現(xiàn)象分為二種(1)焊錫過后一段時間,(約半載至一年)焊點顏色轉(zhuǎn)暗.(2)經(jīng)制造出來的成品焊點即是灰暗的.14-1.焊錫內(nèi)雜質(zhì):必須每三個月定期檢驗焊錫內(nèi)的金屬成分.14-2.助焊劑在熱的表面上亦會產(chǎn)生某種程度的灰暗色,如RA及有機酸類助焊劑留在焊點上過久也會造成輕微的腐蝕而呈灰暗色,在焊接后立刻清洗應(yīng)可改善.某些無機酸類的助焊劑會造成 ZINC OXYCHLORIDE 可用 1% 的鹽酸清洗再水洗.14-3.在焊錫合金中,錫含量低者(如40/60焊錫)焊點亦較灰暗. 第80頁，共126頁。81II .典型焊接工藝及失效分析問題及原因?qū)Σ?5.焊點表面粗糙: 焊點表面呈砂狀突出表面,而焊

47、點整體形狀不改變.15-1.金屬雜質(zhì)的結(jié)晶:必須每三個月定期檢驗焊錫內(nèi)的金屬成分.15-2.錫渣:錫渣被PUMP打入錫槽內(nèi)經(jīng)噴流涌出因錫內(nèi)含有錫渣而使焊點表面有砂狀突出,應(yīng)為錫槽焊錫液面過低,錫槽內(nèi)追加焊錫并應(yīng)清理錫槽及PUMP即可改善.15-3.外來物質(zhì):如毛邊,絕緣材等藏在零件腳,亦會產(chǎn)生粗糙表面. 16.黃色焊點 系因焊錫溫度過高造成,立即查看錫溫及溫控器是否故障. 第81頁，共126頁。82II .典型焊接工藝及失效分析問題及原因?qū)Σ?7.短路 過大的焊點造成兩焊點相接.17-1.基板吃錫時間不夠,預(yù)熱不足調(diào)整錫爐即可.17-2.助焊劑不良:助焊劑比重不當(dāng),劣化等.17-3.基板進行方

48、向與錫波配合不良,更改吃錫方向.17-4.線路設(shè)計不良:線路或接點間太過接近(應(yīng)有0.6mm以上間距);如為排列式焊點或IC,則應(yīng)考慮盜錫焊墊,或使用文字白漆予以區(qū)隔,此時之白漆厚度需為2倍焊墊(金道)厚度以上.17-5.被污染的錫或積聚過多的氧化物被PUMP帶上造成短路應(yīng)清理錫爐或更進一步全部更新錫槽內(nèi)的焊錫. 第82頁，共126頁。832.2 典型錫焊工藝-回流焊回流焊又稱“再流焊”， 是伴隨微型化電子產(chǎn)品的出現(xiàn)而發(fā)展起來的焊接技術(shù)，主要應(yīng)用于各類表面組裝元器件的焊接。 它是提供一種加熱環(huán)境，使預(yù)先分配到印制板焊盤上的膏狀軟釬焊料重新熔化，從而讓表面貼裝的元器件和PCB焊盤通過焊錫膏合金可

49、靠的給合在一起的焊接技術(shù)。回流焊操作方法簡單，效率高，質(zhì)量好，一致性好，節(jié)省焊料，是一種適合自動化生產(chǎn)的電子產(chǎn)品裝配技術(shù)，目前是SMT電路板組裝技術(shù)的主流。II .典型焊接工藝及失效分析第83頁，共126頁。84II .典型焊接工藝及失效分析第84頁，共126頁。85從溫度曲線分析再流焊的原理：當(dāng) PCB 進入升溫區(qū)（干燥區(qū)）時，焊膏中的溶劑、氣體蒸發(fā)掉，同時，焊膏中的助焊劑潤濕焊盤、元器件端頭和引腳，焊膏軟化、塌落、覆蓋了焊盤，將焊盤、元器件引腳與氧氣隔離； PCB 進入保溫區(qū)時，使 PCB 和元器件得到充分的預(yù)熱，以防 PCB 突然進入焊接高溫區(qū)而損壞 PCB 和元器件；當(dāng) PCB 進入焊

50、接區(qū)時，溫度迅速上升使焊膏達(dá)到熔化狀態(tài)，液態(tài)焊錫對 PCB 的焊盤、元器件端頭和引腳潤濕、擴散、漫流或回流混合形成焊錫接點； PCB 進入冷卻區(qū)，使焊點凝固。此時完成了再流焊。II .典型焊接工藝及失效分析第85頁，共126頁。86回流焊的分類按再流焊加熱區(qū)域 可分為兩大類：一類是對 PCB 整體加熱進行再流焊，另一類是對 PCB 局部加熱進行再流焊。對 PCB 整體加熱再流 焊可分為：熱板再流焊、紅外再流焊、熱風(fēng)再流焊、熱風(fēng)加紅外再流焊、氣相再流焊。對 PCB 局部加熱再流 焊可分為：激光再流焊、聚焦紅外再流焊、光束再流焊 、 熱氣流再流焊 。II .典型焊接工藝及失效分析第86頁，共126

51、頁。87紅外線輻射回流焊：此類回流焊也多為傳送帶式，但傳送帶僅起支托，傳送基板的作用，其加熱方式主要依，紅外線熱源以輻射的方式加熱，爐膛內(nèi)的溫度比前一種方式均勻，網(wǎng)孔較大，適于對雙面組裝的基板進行回流焊接加熱。這類回流焊爐可以說是回流焊爐的基本型。在我國使用較多，價格也比較便宜。II .典型焊接工藝及失效分析第87頁，共126頁。88 充氮（N2）回流焊：隨著組裝密度的提高，精細(xì)間距組裝技術(shù)的出現(xiàn)，產(chǎn)生了充氮回流焊工藝和設(shè)備，改善了回流焊的質(zhì)量和成品率，已成為回流焊的發(fā)展方向。氮氣回流焊有以下優(yōu)點： （1） 防止減少氧化 （2） 提高焊接潤濕力，加快潤濕速度 （3） 減少錫球的產(chǎn)生，避免橋接，

52、得到列好的焊接質(zhì)量 II .典型焊接工藝及失效分析第88頁，共126頁。89焊膏熔化不完全的原因分析預(yù)防對策溫度低再流焊峰值溫度低或再流時間短，造成焊膏熔化不充分 。調(diào)整溫度曲線，峰值溫度一般定在比焊膏熔點高30 40左右，再流時間為30.再流焊爐橫向溫度不均勻。一般發(fā)生在爐體較窄，保溫不良的設(shè)備適當(dāng)提高峰值溫度或延長再流時間。盡量將PCB放置在爐子中間部位進行焊接 。PCB設(shè)計當(dāng)焊膏熔化不完全 發(fā)生在大焊點，大元件、以及大元件周圍、或印制板背面有大器件。1 盡量將大元件布在PCB的同一面，確實排布不開時，應(yīng)交錯排布。2 適當(dāng)提高峰值溫度或延長再流 時間。紅外爐深顏色吸熱多，黑色比白色約高30

53、40，PCB 上溫差大。為了使深顏色周圍的焊點和大體積元器件達(dá)到焊接溫度，必須提高焊接溫度。焊膏質(zhì)量問題金屬粉含氧量高；助焊性能差；或焊膏使用不當(dāng)：沒有回溫或使用回收與過期失效焊膏不使用劣質(zhì)焊膏；制訂焊膏使用 管理制度：如在有效期內(nèi)使用；從冰箱取出焊膏，達(dá)到室溫后才能打開容器蓋；回收的焊膏不能與新焊膏混裝等。2.3 失效分析II .典型焊接工藝及失效分析第89頁，共126頁。90潤濕不良原因分析預(yù)防對策元器件焊端、引腳、印制電路基板的焊盤氧化或污染，或印制板受潮。元器件先到先用，不要存放在潮濕環(huán)境中，不要超過規(guī)定的使用日期。 對印制板進行清洗和去潮處理。焊膏中金屬粉末含氧量高選擇滿足要求的焊膏

54、焊膏受潮、或使用回收焊膏、或使用過期失效焊膏回到室溫后使用焊膏，制訂焊膏使用條例。II .典型焊接工藝及失效分析第90頁，共126頁。91焊料量不足與虛焊或斷路: 焊點高度達(dá)不到規(guī)定要求，會影響焊點的機械強度和電氣連接的可靠性，嚴(yán)重時會造成虛焊或斷路原因分析預(yù)防對策a 整體焊膏量過少原因：模板厚度或開口尺寸不夠；開口四壁有毛刺 ；喇叭口向上，脫模時帶出焊膏。 焊膏滾動（轉(zhuǎn)移）性差 。 刮刀壓力過大，尤 其橡膠刮刀過軟，切入開口，帶出焊膏。 印刷速度過快。加工合格的模板，模板喇叭口向下 ，增加模板厚度或擴大 開口尺寸 。更換焊膏 。采用不銹 鋼刮刀。調(diào)整印刷 壓力和速 度。調(diào)整基板、模板、刮刀的

55、平行度。b 個別焊盤上的焊膏量過少或沒有焊膏原因：漏孔被焊膏堵塞或個別開口尺寸小 。導(dǎo)通孔設(shè)計在焊盤上 ，焊料從孔中 流出。 清除模板漏孔中的焊膏，印刷時經(jīng) 常擦洗模板底面。如開口尺寸小，應(yīng)擴大開口尺寸 。修改焊盤設(shè)計c 器件引腳共面性差，翹起的引腳不能與相對應(yīng)的焊盤接觸。運輸和傳遞SOP和QFP時不要破壞外包裝，人工貼裝時不要碰傷引腳 。d PCB變形，使大尺寸SMD器件引腳不能完全與焊膏接觸 。 PCB設(shè)計要考慮長、寬和厚度的比例 。大尺寸PCB再流焊時應(yīng)采用底部支撐 。II .典型焊接工藝及失效分析第91頁，共126頁。92吊橋和移位原因分析預(yù)防對策a PCB設(shè)計兩個焊盤尺寸大小不對稱，

56、焊盤間距過大或過小，使元件的一個端頭不能接觸焊盤 。按照Chip元件的焊盤設(shè)計原則進行設(shè)計，注意焊盤的對稱性、焊盤間距 = 元件長度-兩個電極的長度+K（0.250.05mm ）b 貼片質(zhì)量置偏移；元件厚度設(shè)置不正確；貼片頭Z軸高度過高（貼片壓力小），貼片時件從高處扔下造成。提高貼裝精度，精確調(diào)整首件貼裝坐標(biāo)，連續(xù)生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)位置 偏 移時應(yīng)及時修正貼裝坐標(biāo)。設(shè)置正確的元件厚度和貼片高度。C 元件質(zhì)量焊端氧化或被污染端頭電極附著力不良。焊接時元件端頭不潤濕或端頭電極脫落 。嚴(yán)格來料檢驗制度，嚴(yán)格進行首件焊 后檢驗，每次更換元件后也要檢驗，發(fā)現(xiàn)端頭問題及時更 換元件。d PCB質(zhì)量焊盤被污染（

57、有絲網(wǎng)、字符、阻焊膜或氧化等）嚴(yán)格來料檢驗制度 ，對已經(jīng)加工好PCB的焊盤上的絲網(wǎng)、字符可用小刀 輕輕刮掉 。e 印刷工藝兩個焊盤上的焊膏量不一致清除模板漏孔中的焊膏，印刷時經(jīng)常 擦洗模板底面。如開口過小，應(yīng)擴大開口尺寸。f 傳送帶震動會造成元器件位置移動。傳送帶太松，可去掉1 2 節(jié)鏈條；檢查入口和出口處導(dǎo)軌銜接高度和距離是否匹配。人工放置PCB要輕拿輕放 。g 風(fēng)量過大 。調(diào)整風(fēng)量。吊橋和移位 : 吊橋是指兩個焊端的表面組裝元件 ，經(jīng)過再流焊后其中一個端頭離開焊盤表面，整個元件呈斜立或直立，如石碑狀。又稱墓碑現(xiàn)象、曼哈頓現(xiàn)象；移位是指元器件端頭或引腳離開焊盤的錯位現(xiàn)象。II .典型焊接工藝

58、及失效分析第92頁，共126頁。93橋接原因分析預(yù)防對策a 焊錫量過多：可能由于模板厚度與開口尺寸不恰當(dāng)；模板與印制板表面不平行或有間隙。減薄模板厚度或縮小開口或改變開口形狀；調(diào)整模板與印制板表面之間距離，使接觸并平行。b 由于焊膏黏度過低，觸變性不好，印刷后塌邊，焊膏圖形粘連。選擇黏度適當(dāng)、觸變性好的焊膏c 印刷質(zhì)量不好，焊膏圖形粘連提高印刷精度并經(jīng)常清洗模板d 貼片位置偏移提高貼裝精度，e 貼片壓力過大，焊膏擠出量過多，使圖形粘連。提高貼片頭Z軸高度，減小貼片壓力。f 由于貼片位置偏移，人工撥正后使焊膏圖形粘連。提高貼裝精度，減少工撥正的頻率。g 焊盤間距過窄修改焊盤設(shè)計。總結(jié)：在焊盤設(shè)計

59、正確、模板厚度及開口尺寸正確、 焊膏質(zhì)量沒有問題的情況下 ，應(yīng)通過提高印刷和貼裝質(zhì)量來減少橋接現(xiàn)象。焊點橋接或短路-橋接又稱連橋。元件端頭之間、元器件相鄰的焊點之間以及焊點與鄰近的導(dǎo)線、過孔等電氣上不該連接的部位被焊錫連接在一起（橋接不一定短路，但短路一定是橋接）。II .典型焊接工藝及失效分析第93頁，共126頁。94 焊錫球 : 又稱焊料球、焊錫珠。是指散布在焊點附近的微小珠狀焊料。 產(chǎn)生焊錫球的原因分析 預(yù)防對策a 焊膏本身質(zhì)量問題：微粉含量高；黏度過低；觸變性不好。控制焊膏質(zhì)量，20m微粉顆粒應(yīng)少于10% 。b 元器件焊端和引腳、印制電路基板的焊盤氧化或污染，或印制板受潮 。嚴(yán)格來料檢

60、驗，如印制板受潮或污染，貼裝前應(yīng)清洗并烘干。c 焊膏使用不當(dāng)按規(guī)定要求執(zhí)行d 溫度曲線設(shè)置不當(dāng)：升溫速率過快，金屬粉末隨溶劑蒸汽飛濺形成焊錫球；預(yù)熱區(qū)溫度過低，突然進入焊接區(qū)，也容易產(chǎn)生焊錫球。溫度曲線和焊膏的升溫斜率和峰值溫度應(yīng)基本一致。160前的升溫速度控制在1/s2/se 焊膏量過多，貼裝 時焊膏擠 出量多：模板厚度或開口大；或模板與PCB不平行或有間隙 。加工合格模板。調(diào)整模板與印制板表面之間距離，使接觸并平行。f 刮刀壓力過大、造 成焊膏圖 形粘連；模板底面污染，粘污焊盤以外的地方，嚴(yán)格控制印刷工藝，保證印刷質(zhì)量。g 貼片壓力過大，焊膏擠出量過多，使圖形粘連。提高貼片頭Z軸高度，減小