SMT无铅制程工艺要求及问题解决方案
无铅喷锡SMT上锡不良的几种分析思路

无铅喷锡在SMT上锡不良的几种分析思路1、无铅喷锡的历史演变:热风整平作为一种PCB焊锡面的表面处理方式在PCB行业已广泛应用了数十年,然而自WEEE(Waste from Electrical and Electronic Equipment)和ROHS(Restriction of Use of Hazardous Substances)的先后出台,所有电子产品无铅化的转变让所有人意识到有铅制程的气数已尽。
国内也于2007年6月份开始了无铅化的进程推进,无铅的表面处理方式也随之发展。
于是出现了多种无铅表面处理方式:(1)化学浸镍金(ENIG:Electroless Nickel and Immersion Gold)。
(2)化学浸锡(I—Tin:Immersion Tin)。
(3)化学浸银(I.Ag:Immersion Sliver)。
(4)有机保护膜(OSP:Organic Solderability Preservatives)。
(5)无铅焊料热风整平(HASL:Tot Air Solder Levelling)。
本文重点介绍此种表面处理方法在SMT 生产过程中上锡不良的几种因素及处理对策。
2、无铅喷锡的工艺方法:要解决无铅喷锡在SMT生产时出现上锡不良,首先得对无铅喷锡工艺有个详细的了解。
下面介绍的为无铅喷锡工艺方法。
无喷锡分为垂直喷锡和水平喷锡两种,其主要作用为:A、防治裸铜面氧化;B、保持焊锡性.喷锡的工艺流程为:前清洗处理→预热→助焊剂涂覆→垂直喷锡→热风刀刮锡→冷却→后清洗处理A.前清洗处理:主要是微蚀铜面清洗,微蚀深度一般在0.75—1。
0微米,同时将附着的有机污染物除去,使铜面真正的清洁,和融锡有效接触,而迅速的生成IMC;微蚀的均匀会使铜面有良好的焊锡性;水洗后热风快速吹干;B.预热及助焊剂涂敷预热带一般是上下约1.2米长或4英尺长的红外加热管,板子传输速度取决于板子的大小,厚度和其复杂性;‘60mil(1。
0-SMT无铅焊接与问题分析解决 培训7-无铅焊接可靠性讨论及过渡阶段有铅、无铅混用应注意的问题

无铅:SAC305 有铅:Sn-37Pb
峰值温度 235~245℃ 210~230℃
液相时间 IMC厚度 50~60s 不容易控制 60~90s 容易控制
与锡铅钎料相比,无铅钎料最大的不同是:
在再流焊和随后的热处理及热时效(老化)过程中金
属间化合物会进一步长大,从而影响长期可靠性
Sn-37Pb
Sn-A-gCu
温就能满足有铅焊料的焊接温度了,而无铅焊接时对于复
杂的产品焊接温度高达260℃,因此元器件封装能否耐高 温是必须考虑的问题了。
塑封元器件开裂失效的例子
高温影响器件内部连接的可靠性
受潮器件再流焊时, 在器件内部的气体膨胀使邦定点的根部“破裂”
跟部断裂
FC-BGA(flip chip)的内部结构
倒装芯片 凸点
Sn-Ag-Cu结晶组织 非平衡状态凝固:
固溶对方的元素。结晶的形状比 Sn先结晶,以枝晶状(树状)出 较规则,因此外观比较光滑 现,中间夹Cu6Sn5和Ag3Sn。
三.关于过渡时期无铅产品长期可靠性的讨论
长期可靠性没有定论
是高可靠产品获得豁免的主要原因之一
无铅产品长期可靠性问题
高温损坏元器件 机械震动失效 热循环失效
2. PCB焊盘表面材料
有铅 Sn/Pb热风整平(HASL) Ni/Au(化学镀Ni和浸镀金ENIG , 俗称水金板) 无铅 无铅HASL Ni/Au
Cu表面涂覆OSP
浸银(I-Ag)
Cu表面涂覆OSP
浸银(I-Ag) 浸锡(I-Sn)
3. 元器件焊端表面镀层材料
有引线 元件 引线 材料 Cu Ni 42号 合金钢 有引线元器件焊端 表面镀层材料 有铅 无铅 Sn/Pb Sn Ni /Au Ni/Pd/Au Sn/Ag Sn/Ag/Cu Sn/Ag/Bi 无引线元器件焊端 表面镀层材料 有铅 无铅 Sn/Pb Sn Ni Ni/Pd/Au Sn/Ag Sn/Ag/Cu Sn/Ag/Bi Sn/Bi
无铅制程作业注意事项及管控重点

文件編號文件版次A 0審核制作日期變壓器無鉛制程作業注意事項1. 作業人員必須佩戴無鉛制程人員專用識別標簽﹔2. 確認制程是否為無鉛制程﹐產品是否有混料﹔3. 檢驗所貼美紋是否有包好﹐美紋膠需包三層﹐端子金屬部分(除內PIN需焊接部位外) 均需完全被包裹4. 首件檢驗﹐并調整好錫爐的錫面高度﹐確認半成品鍍錫是否有感染到外PIN﹔(可用顯微鏡觀看﹐倉庫儲存穿線﹑組立資材生產生產核准半成品鍍錫(Molding 系列產品)序號文件名稱原材料進料檢驗工序站別1234負責單位IQC變壓器無鉛制程注意事項管控目的變壓器通用1. 檢驗無鉛材料是否符合公司的環境要求﹔2. 防止材料在檢驗過程中所造成的感染及混料。
產品名稱注意事項1. 查看來料包裝是否有明顯的無鉛標示﹔2. 確認來料的資料是否齊全(包括保証 書﹑變更確認書或檢驗報告等)﹔1. 防止無鉛材料在倉庫儲存過程中所造成的感染或混料﹔2.防止無鉛產品有儲存過程中混料。
防止制程中造成感染﹐混料。
防止在半成品鍍錫過程中﹐高溫錫感染到外PIN 。
4. 將無鉛原材料分批次進行含鉛量化驗確認﹔5. 將檢驗好之原材料分開標示﹐并貼好標簽區分入庫﹔6. 所有用于對無鉛材料的檢驗工治具都需貼好標簽﹐并區分存放﹐檢驗工作台要區分使用﹔7. 用于鉛制程的工治具不得同有鉛制程的工治具混合使用。
3. 查看無鉛材料及產品和有鉛材料及產品的包裝標示是否清楚﹔4. 其它材料的儲存要求﹐無鉛材料同時具備﹔3. 將現有無鉛材料與有鉛材料作區隔放置﹔1. 所有無鉛產品及材料與有鉛制程產品及材料都需分開標示儲存﹔2. 發料時﹐防止有鉛材料與無鉛材料混料﹐且區分放置﹔ 料片 必須光亮﹐沒有臟污﹐且90度彎腳處不能有錫熔現象)﹔5. 鍍錫架上需清理干淨﹔禁止使用有鉛制程的工治具在無鉛制程的產品上來回移動﹔6. 禁止使用有鉛制程的工治具在無鉛制程的產品上來回移動﹔7. 用于無鉛制程的工治具不得同有鉛制程的工治具混合使用。
无铅手工焊面临的问题与解决技巧

无铅手工焊面临的问题与解决方法一、无铅焊料使用时的问题点无铅手工焊接在焊料的选择上有一定的限制,譬如Sn-Zn系合金、Sn-Bi系合金的线体成形性较困难,且合金本身易氧化。
或者使用中与焊剂的反应存在问题。
一般不采用这二种无铅焊料。
目前推荐使用的是熔点在210~230℃Sn-Cu系合金和Sn-Ag-Cu系合金焊料。
众所周知,由于无铅焊料的流动性差,使焊接时的扩展性(润湿性)大大不如原来的63-37共晶焊料,其扩展性只有原来的三分之一程度。
这种性质的焊料在展开手工焊时,不仅会对应组装基板与元件,也会体现在焊接用烙铁头部,尽管作业中想提高一些焊接温度,但对改善焊料的扩展性作用是不大的。
无铅焊料的熔点,比原来的焊料要高出20~45℃,因此手工焊时必须提高烙铁头的温度,通常使用的焊接温度是焊料的熔点温度加上50℃左右较妥当。
考虑到焊接用烙铁头温度会由于本身功率及头部重量而存在差异,故温度的设定要比焊接温度高100℃左右。
原来63-37共晶焊料的烙铁头温度约在340℃左右,使用Sn-O.7Cu焊料时的温度约在380℃.对于手工焊接来说,超过350℃以上时已作为界限温度,这种状态下的焊接可加快烙铁头的损耗,在超出焊剂的活性范围时易产生焊剂的碳化,降低焊剂的活性效果,这也会成为焊接中常见的焊剂或焊料飞溅的原因。
二、手工焊接的注意点及解决方法由上所述,在采用直接加热方式进行无铅手工焊时,稍不注意就会产生各种各样的问题。
这些问题的发生说明了正是由于无铅焊料所具的固有特性,使用中就容易出现不良。
我们在制定焊接工艺时,可以抓住下面几个基本要点:①烙铁头温度的管理②焊接基板、部品等表面状态的管理③焊剂的选择、效果衡量及作用另外,要做到良好的无铅手工焊,作为重要因素的使用工具方面,以下几个要点是必须考虑的。
2.1 使用热恢复性能优良的烙铁在无铅手工焊场合,烙铁头的温度势必要比焊料的熔点高出20~45℃,考虑到被焊元件本身的耐热性和稳定地进行焊接操作,烙铁温度最好设定在350℃~360℃范围,这是为了执行良好的手工焊接而采用偏低温度的一种做法。
SMT车间RoHS制程规定(精华版)

SMT车间RoHS制程规定一、目的:鉴于世界上大部分的国家,出于环境保护的目的,出台的一系列限制在电子电气设备中使用有害物质的法规,将于2006年7月1日起执行以及客户的要求。
公司决定引入无铅制程,为规范无铅制程的管理,严格控制生产流程,防止在生产过程中的铅污染,本车间特出台此规定。
二、范围:本规定适用于SMT车间无铅生产流程。
三、生产过程切换确认:;在切换工作完成后,当班管理人、IPQC必须跟据《SMT无铅制程检查表》的内容对各岗位进行检查、确认,待确认合格后方可开始生产;2、在生产过程中,禁止使用没有RoHS标示的工具、物料等一切物品,特殊情况下必须经当班管理人确认后才能使用。
四、无铅制程中各岗位要求:。
为防止在生产过程中由于人员的原因造成铅污染,所有人员在做生产无铅产品的准备工作前,都应用清水清洗双手;准备工作完成后,用酒精擦拭双手,戴上无铅专用手套,方可进行生产。
生产过程中,所有人员都应随时保持双手的清洁,而且只负责在无铅生产中各自的岗位,不得随意接触标示不明确的PCB板和工具、物品、物料等,反之负责有铅生产的操作员,必须用清水清洗双手,并用酒精擦拭双手,戴上无铅专用手套,经管理人员许可后,方可接触无铅物料、专用工具或上岗,否则不得接近无铅线体。
连班时除了由班长指定暂替的人员外,其它人员不得替班,替班人员应做好双手的清洁工作,如未指定替代人员,经管理人员同意后,可停线连班。
1、物料:物料员在将配料单送往仓库时,应讲明所需元件数量,同时应特别提醒仓管员所有元件,都必须标有无铅标示。
如“RoHS、PB-FREE、LEAD FREE、Pb”等。
接料时,需核对物料是否有无铅标示;无误后,方可将物料放于无铅物料区,并进行标示,标示除需写明该物料的规格、型号等外,还须在物料架贴上无铅标示,并写明责任人,且备料时应用专用的箱子装并标明。
无铅锡膏来料时,应确认该批次是否为无铅锡膏,无误后,方可将锡膏存放于无铅专用的冰箱中。
电子元件无铅制程作业注意事项及管控重点

文件編號文件版次A0制作﹕日期﹕ 轉換器無鉛制程作業注意事項倉庫儲存貼片﹑穿線24負責單位IQC 3核准﹕半成品焊接文件名稱原材料進料檢驗工序站別1管控目的序號產品名稱注意事項1.查看來料包裝是否有明顯的無鉛標示﹔2.確認來料的資料是否齊全(包括保証 書﹑變更確認書或檢驗報告等)﹔1. 檢驗無鉛材料是否符合公司的環境要求﹔2. 防止材料在檢驗過程中所造成的感染及混料。
3.將現有無鉛材料與有鉛材料作區隔放置﹔4.將無鉛原材料分批次進行含鉛量化驗確認﹔5.將檢驗好之原材料分開標示﹐并貼好標簽區分入庫﹔6.所有用于對無鉛材料的檢驗工治具都需貼好標簽﹐并區分存放﹐檢驗工作台要區分使用﹔7.用于無鉛制程的工治具不得同有鉛制程的工治具混合使用。
1. 防止無鉛材料在倉庫儲存過程中所造成的感染或混料﹔2.防止無鉛產品在儲存過程中混料。
防止在半成品焊接過程中﹐人員及工制具的感染。
生產資材生產防止制程中造成感染﹐混料。
2.發料時﹐防止有鉛材料與無鉛材料混料﹐且區分放置﹔4.用于無鉛制程的工治具不得同有鉛制程的工治具混合使用。
4.焊接時烙鐵的溫度嚴格按照SOP 規格作業。
5.無鉛制程產品與有鉛制程產品要區隔儲存﹔2.作業所用的工治具及輸送工具都必須貼上無鉛專用識別標簽﹔3.查看無鉛材料及產品和有鉛材料及產品的包裝標示是否清楚﹔4.其它材料的儲存要求﹐無鉛材料同時具備﹔1.作業人員必須佩戴無鉛制程人員專用識別標簽﹔第1頁﹐共3頁3.嚴禁產線出現混料的現象﹔1.作業人員必須佩戴無鉛制程人員專用識別標簽﹔2.確認制程是否為無鉛制程﹐產品是否有混料﹔3.半成品進行端PIN 焊接時﹐需根據現實情況采取必要措施確寶端PIN 不受到感染。
審核﹕6.用于無鉛制程的工治具不得同有鉛制程的工治具混合使用。
1.所有無鉛產品及材料與有鉛制程產品及材料都需分開標示儲存﹔第2頁﹐共3頁文件編號文件版次A0制作﹕日期﹕4.烘烤時采用無鉛制程專用烤箱作業﹐不得與有鉛制程產品混合使用烤箱。
SMT-无铅焊接的工艺

无铅焊接的工艺目录一.绪论 (1)二.无铅焊接技术 (2)2.1什么是无铅焊接技术 (2)2.2无铅焊接运用的材料 (5)三. 无铅焊接方式 (7)3.1波峰焊 (7)3.2 回流焊 (10)3.3手工焊接 (10)四. 无铅焊接不理想的方面 (12)五.手机维修中的焊接工艺 (14)5. 1 无铅焊接工艺在手机维修行业中的使用 (14)5.2手机无铅焊接中的所需材料的介绍 (15)5.3 手机无铅焊的焊接工艺 (16)5.4具体的焊接方法 (18)5.5手机维修中无铅焊接存在的一些相关问题的说明 (22)六.在摩托罗拉手机维修流程中的总结 (24)6.1 工具型号极其温度 (24)6.2维修步骤 (26)七.总结 (28)致谢: (31)一.绪论现在的板卡设备上的芯片,都是通过芯片的封装下面的小焊点和PCB 板连接的。
这些小焊点传统上是用铅的,然而Pb是一种有毒的金属,对人体有害,并且对自然环境有很大的破坏性。
由于环境保护的要求,特别是IS0l4000的导入,世界大多数国家开始禁止在焊接材料中使用含铅的成分。
日本在2004年禁止生产或销售使用有铅材料焊接的电子生产设备;欧美在2006年禁止生产或销售使用有铅材料焊接的电子生产设备;中国在2004年已进入无铅焊接。
因此,在这种情况下,电子材料开始生产无铅焊料。
欧盟为了限制有害物质在电子电器产品中的使用,并透过妥善的回收及处理废弃电子电器产品达到保护人类健康的目的,于2003年颁布2002/95/EC 号法令,即RoHS法令(Restriction of the use of Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment Pirective)——电子电机产品之危害物质限用法令。
中国政府一直在给以密切关注和研究对策,国务院专门责成信息产业部负责针对欧盟环保指令的研究和应对工作。
无铅制程导入面临问题及解决方案

无铅制程导入面临问题及解决方案1 引言实施无铅化电子组装,许多企业并不主动,而是在各种压力下才转为无铅化生产。
外来压力主要包括法令规定、环保要求、市场利益、用户需求、有害物质回收处理和无铅技术方面等。
无铅化电子组装实施5步法,即:〔1〕选择正确的物料和设备,〔2〕定义制程工艺;〔3〕建立可靠的制造工艺:收集分析数据,排除制程中缺陷;〔4〕执行无铅化生产:生产开始后仔细跟踪制程并作必要的调整;〔5〕控制并改良制程:持续不断的跟进、监控和分析数据,并良好控制整个制程。
2 物料选择2.1 PCB无铅化制造中涉及许多与PCB有关的问题,包括设计、材料和工艺等,特别需要关注和控制的问题有:可焊性及热过程中可焊性的退化问题;较低CTE基材选用问题;合适的焊盘涂层材料选择问题;焊接过程中大尺寸PCB下垂变形问题;高温下基板z轴的热膨胀系数导致通孔可靠性问题;基材高温分解引起的可靠性问题;基材吸水后在高温再流过程中可能导致的内部分层、玻璃纤维和树脂界面接合的退化问题;另外还有兼容性和长期可靠性问题。
基材对于简单产品,焊接温度为235-240摄氏度,对于大热容量的复杂产品,可能需要260摄氏度高温才能满足要求,传统PCB基材大量使用溴化环氧树脂等含卤素聚合物的阻燃材料〔含PBB和PBDE〕,在无铅工艺高的焊接温度下可能出现不可接受的变色、起皮和变形,而且容易释放出高毒性物质〔如二恶英等致癌物〕,另外焊接温度升高,由于材料的CET不匹配,尤其是Z方向,易造成多层结构的PCB金属化孔镀层断裂,一般玻璃转化温度Tg前后,都要求有较低的CTE,如图1中B为合适的材料选择。
常用FR4的Tg在135摄氏度左右,Tg下树脂、玻璃纤维的CTE与Cu〔16×16-6/k〕相似,而在Tg-260摄氏度间Z轴CTE较大,〔80-90×10-6/k〕,基于外观要求、设计难度和绿色制造等理由,无铅化用PCB应转向使用Tg较高的FR4、FR5或CEMn基材有助于降低不匹配产生的应力,但后两者成本较高,表1和图2为不同钎料焊接温度对PCB基材的性能要求。
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一、锡膏丝印工艺要求1、解冻、搅拌首先从冷藏库中取出锡膏解冻至少4小时,然后进行搅拌,搅拌时间为机械2分钟,人手3分钟,搅拌是为了使存放于库中的锡膏产生物理分离或因使用回收造成金属含量偏高使之还原,目前无铅锡膏Sn/Ag3.0/Cu0.5代替合金,比重为7.3,Sn63/Pb37合金比重为8.5因此无铅锡膏搅拌分离时间可以比含铅锡膏短。
2、模板不锈钢激光开口,厚度80-150目(0.1-0.25mm)、铜及电铸Ni模析均可使用。
3、刮刀硬质橡胶(聚胺甲酸酯刮刀)及不锈钢金属刮刀。
4、刮刀速度\角度每秒2cm-12cm。
(视PCB元器件大小和密度确定);角度:35-65℃。
5、刮刀压力(图一)1.0-2Kg/cm2 。
6、回流方式适用于压缩空气、红外线以及气相回流等各种回流设备。
7、工艺要求锡膏丝印工艺包括4个主要工序,分别为对位、充填、整平和释放。
要把整个工作做好,在基板上有一定的要求。
基板需够平,焊盘间尺寸准确和稳定,焊盘的设计应该配合丝印钢网,并有良好的基准点设计来协助自动定位对中,此外基板上的标签油印不能影响丝印部分,基板的设计必需方便丝印机的自动上下板,外型和厚度不能影响丝印时所需要的平整度等。
8、回流焊接工艺回流焊接工艺是目前最常用的焊接技术,回流焊接工艺的关键在于调较设置温度曲线。
温度曲线必需配合所采用的不同厂家的锡膏产品要求。
二、回流焊温度曲线本文推荐的无铅回流焊优化工艺曲线说明(如图二):推荐的工艺曲线上的四个重要点:1、预热区升温速度尽量慢一些(选择数值2-3℃/s),以便控制由锡膏的塌边而造成的焊点桥接、焊球等。
2、活性区要求必须在(45-90sec、120-160℃)范围内,以便控制PCB基板的温差及焊剂性能变化等因数而发生回流焊时的不良。
3、焊接的最高温度在230℃以上保持20-30sec,以保证焊接的湿润性。
4、冷却速度选择在-4℃/s。
回流温度曲线如下:(图二)图二中红色曲线推荐对焊点亮度要求的客户回流曲线湿度变化说明:1、焊锡膏的焊剂在湿度升至100℃时开始熔化(开始进入活性时期),焊锡膏在活化区的主要作用是将被焊物表面的氧化层去掉,如果活性区的时间过长,焊剂会蒸发挥过快,也会造成焊点表面不光滑,有颗粒状。
锡膏在熔点湿度以上(进入回流区)完全熔融的时间大约30-45秒,视该PCB 厚度、元器件大小、密度来决定是否延长时间。
2、活性区的温度也可帮助PCB的元器件缓和吸收,使之大小元器件的温差变小,减少功能坏机产生。
3、进入回流炉的大小元器件的温差大约为11.4℃,所以,我们要减少它们差也是从活性区开始控制,最大限度可将温差减少到5-8℃。
4、无铅焊锡膏因考虑到其由多元合金组成,金属的冷却收缩时间不同,为了使焊点能够光亮,除了有其它方法外,快速降温是最有效的方法。
三、在回流焊中出现的缺陷及其解决方案1、焊接缺陷分为主要缺陷、次要缺陷和表面缺陷:a.主要缺陷导致产品的SMA功能失效。
b.次要缺陷是指焊点之间润湿尚好,SMA功能正常,但会影响产品的寿命。
c.表面缺陷是不影响产品的寿命和功能(通常以生产工艺、外观、来签别)。
2、问题形成及处理方案:A.锡珠原因:在元器件贴装过和中,焊膏被置放于片式元件的引脚与焊盘之间,如果焊盘和元件引脚润湿不良(可焊性差),液态焊料会收缩而使焊缝不充分,所有焊料颗粒不能聚合成一个焊点。
部分液态焊料会从焊缝流出,形成锡珠。
a.在印刷工艺中由于模板与焊盘对中偏移导致焊膏流到焊盘外。
b.贴片过程中Z轴的压力过太瞬间将锡膏挤压到焊盘外。
c.加热速度过快,时间过短焊膏内部水分和溶剂未能完全挥发出来,到达回流焊接区时引起溶剂、水分沸腾,溅出锡珠。
d.模板开口尺寸及轮廓不清晰。
解决方法:a.跟进焊盘、元件引脚和锡膏是否氧化。
b.调整模板开口与焊盘精确对位。
c.精确调整Z轴压力。
d.调整预热区活化区温度上升速度。
e.检查模板开口及轮廓是否清晰,必要时需更换模板。
B.立碑(曼哈顿现象),元件一端焊接在焊盘另一端则翘立。
原因:a.元件两端受热不均匀或焊盘两端宽长和间隙过大,焊膏熔化有先后所致。
b.安放元件位置移位。
c.焊膏中的焊剂使元件浮起。
d.元件可焊性差。
e.印刷焊锡膏厚度不够。
解决方法:a.元件均匀和合理设计焊盘两端尺寸对称。
b.调整印刷参数和安放位置。
c.采用焊剂量适中的焊剂(无铅锡膏焊剂在10.5±0.5%)。
d.无材料采用无铅的锡膏或含银和铋的锡膏。
e.增加印刷厚度。
C.桥接(不相连的焊点接连在一起),在SMT生产中最常见的缺陷之一,它会引起元件之间的短路。
原因:a.焊锡膏质量问题,锡膏中金属含量偏高和印刷时间过长。
b.锡膏太多、粘度低、塌落度差,预热后漫流到焊盘外,导至较密间隙之焊点桥接。
c.印刷对位不准或印刷压力过大,容易造成细间距QFP桥接。
d.贴放元器件压力过大锡膏受压后溢出。
e.链速和升温速度过快锡膏中溶剂来不及挥发。
解决方法:a.更换或增加新锡膏(在印刷过程中可定时补充新锡膏以保持其金属含量及粘度)b.降低刮刀压力,采用粘度在190±30Pa·S的锡膏。
c.调整模板精确对位。
d.调整Z轴压力。
e.调整回流温度曲线,根据实际情况对链速和炉温度进行调整。
D.焊点锡少、焊锡量不足原因:a.锡膏不够、机器停止后再印刷、模板开口堵塞、锡膏品质变坏。
b.焊盘和元器件可焊性差。
c.回流时间少。
解决方法:a.增加模板厚度,增加印刷压力,停机后再开机应检查模板是否堵塞。
铅焊锡使用的模板开口在设计允许的情况下要比焊盘大≥100%。
b.选用可焊性较好之焊盘和元器件。
c.增加回流时间。
E.假焊原因:a.元器件和焊盘可焊性差。
b.再流焊温度和升温速度不当。
c.印刷参数不正确。
d.印刷后滞流时间过长,锡膏活性变差。
解决方法:a.加强对PCB和元器件的筛选,保证焊接性能良好。
b.调整回流焊温度曲线。
c.改变刮刀压力和速度,保证良好的印刷效果。
d.锡膏印刷后尽快贴片过回流焊。
F.冷焊(焊点表面偏暗、粗糙,与被焊物没有进行融熔。
)原因:a.加热温度不适合。
b.焊锡变质。
c.预热时间过长或温度过高。
解决方法:a.调整回流温度曲线,依照供应商提供的曲线参考,再根据所生产之产品的实际情况进行调整。
b.换新锡膏。
c.检查设备是否正常,改正预热条件。
G.芯吸现象(图三)焊锡被元件吸上焊锡被元件吸上元件吸焊锡图三这个问题以前资料少有介绍,因为Sn/Pb锡膏出现这问题不是很多,而在使用无铅焊锡膏时此问题就经常出现,原因是无铅锡膏的润湿和扩展率都不及含铅锡膏。
芯吸现象产生的原因通常认为是元件引脚的导热率大,升温迅速以致焊料优先润湿引脚,焊料与引脚之间的润湿力远大于焊料与焊盘之间的润湿力,引脚的上翘更会加剧芯吸现象的发生。
在红外线回流焊中,PCB基材与焊料中的有机助焊剂是红外线的优良吸收介质,而引脚却能部份反射红外线,相比而言,焊料优先熔化,它与焊盘的润湿力大于焊料与它与引脚之间的润湿力,故焊料不会沿引脚上爬,相反焊料沿引脚上爬。
解决方法:在回流焊时应首先将SMA充分预热后再放入回流炉中,认真检查和保证PCB板焊盘的可焊性;被焊元件的共面性不可忽视,对共性面不良的器件不应用于生产。
H.IC引脚开路/虚焊IC引脚焊接后出现部分引脚虚焊,是常见的焊接缺陷。
原因:a.元件共面性差,特别是QFP器件,由于保管不当,造成引脚变形,有时不易发现(部分贴片机没有共面性检查功能)。
b.是引脚可焊性不好,引脚发黄,存放时间长。
c.是锡膏活性不够,金属含量低,通常用于QFP器件的焊接用锡膏金属含量不低于90%。
四是预热温度过高,引起件脚氧化,可焊性变差。
五是模板开口尺寸小,锡量不够,针对以上的问题做出相应的解决办法。
I.焊料结珠焊料结珠是在使用焊膏和SMT工艺时焊料成球的一个特殊现象,简单地说,焊料结珠是指那些非常大的焊球,其上粘着有(或没有)细小的焊料球,它们形成在具有极低的托脚的元件,如芯片电容器的周围。
焊料结珠是由焊剂排气而引起,在预热阶段这种排作用超过了焊剂的内聚力,排气促进了焊膏在低间隙元件下形成立的团粒,在软熔时熔化了折焊膏再次从元件下冒出来,并聚结起来。
原因:a.印刷电路的厚度太高;焊点和元件重叠太多。
b.在元件下涂了过多的锡膏;安放元件压力太大。
c.预热时时温度上升速度太快;预热温度太高。
d.元件和锡膏受潮;焊剂的活性太高;焊粉太细或氧化物太多。
e.焊膏坍落太多。
解决方法:是改变模版的孔隙形状,以使在低托脚元件和焊点之间夹有较少的焊膏。
SMT无铅工艺对无铅锡膏的几个要求摘要:SMT无铅工艺的步伐越来越近,无铅锡膏作为无铅工艺的重要一环,它的性能表现也越来越多引起人们的关注。
本文结合汉高乐泰公司的最新无铅锡膏产品Multicore(96SC LF320 AGS88分析无铅锡膏如何满足无铅工艺的几个要求。
关键词: SMT无铅工艺 Sn/Ag/Cu合金低温回流空洞水平众所周知铅是有毒金属,如不加以控制,将会对人体和周围环境造成巨大而深远的影响。
欧洲议会2003年底已经通过立法,要求从2006年7月开始,在欧洲销售的电气和电子设备不得含有铅和其它有害物质。
中国等国家的相关法律也正在酝酿之中。
由此可见,SMT的无铅工艺已经成为我们必然的选择。
本文以无铅锡膏的研发为基础,针对无铅工艺带来的几个问题,如合金选择、印刷性、低温回流、空洞水平等展开讨论,同时,向大家介绍了最新一代无铅锡膏产品Multicore(96SC LF320 AGS88相应特性。
一、无铅合金的选择为了找到适合的无铅合金来替代传统的Sn-Pb合金,人们曾做过许多的尝试。
这是因为无铅合金的选择需要考虑的因素很多,如熔点、机械强度、保质期、成本等。
表1列举了三种主要无铅合金的比较结果。
表1 三种无铅合金的比较结果人们最终把目标锁定在富含Tin的合金上,在富含Tin的合金中,Sn/Ag/Cu 系列又成为选择的目标。
而Sn,Ag,Cu三种合金成份比例的确定也经历了一段探索的过程,这主要是考虑到焊点的机电性能,如抗拉强度、屈服强度、疲劳强度、塑性、导电率等等。
最终两种具有相同熔点(217°C)且性能相似的合金成分:SnAg3Cu0.5(96.5%Sn,3%Ag,0.5%Cu)和SnAg3.8Cu0.7(95.5%Sn,3.8%Ag,0.7%Cu)成为无铅合金的主要选择。
其中,SnAg3Cu0.5被日本、韩国厂商广泛采用,欧美企业更多选择SnAg3.8Cu0.7合金。
以上两种合金Multicore(均可以提供,代号分别为97SC和96SC。
二、印刷性由于Sn/Ag/Cu合金的密度(7.5 g/mm3)比Sn-Pb合金的密度 (8.5g/mm3) 低,使用该种合金的无铅焊锡膏的印刷性比有铅锡膏差一些,如容易粘刮刀等。