无铅锡膏印刷缺陷的3D-SPI分析
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。
无铅焊接缺陷的分类及成因
无铅焊接缺陷的分类及成因第一篇：无铅焊接缺陷的分类及成因无铅焊接缺陷的分类及成因转到使用无铅焊接，对大部分电路板组装影响甚小。
大部分无铅应用实施会带来除物料及物流以外少许的变化，因为多数应用中，在找到最优化的工艺设定后，无铅焊接能达到变化前一样或更好的质量。
但是在变化多样的电子装配中也有例外，对某些装配有利的方面则会对另一些带来不利。
不同的熔点，另外的金属间化合物，不匹配的膨胀率以及其他物理特性等会使新老问题加剧并很快显露出来。
外观问题还是缺陷？无铅焊接中首先注意到的是外观灰白并粗糙，非常不同于很久以来锡铅（尤其是Sn/Pb/Ag）焊点光滑亮泽的特点。
最近的IPC-A-610-D为质量工程师提供了定义缺陷及可接受的标准。
如典型的焊接问题：焊点裂纹，脱离焊盘，焊盘翘起，表面皱缩，空洞。
● 已知的焊接缺陷可以根据以下主题进行分类：● 线路板材料和高温●元器件的损坏，锡铅和无铅的混用● 助焊剂活性和高温● 无铅合金的特点● 焊锡污染● 过热及其他回流缺陷● 线路板材料和高温很多潜在的焊接缺陷源于过高的焊接温度。
基材之间以及基材和铜之间的分层，线路板变形是由于低质量线路板和高温效果共同造成的典型缺陷。
在对BGA芯片进行回流焊时，控制冷却速度非常重要。
冷却太快会形成好的焊点结构，但会加剧BGA载板和材料的变形。
为了减少BGA和线路板材料的变形，最好是使用可控制的慢速冷却。
高温所带来的另一方面的影响是会形成吹气孔。
PCB板在焊接过程中会散发气体，这些气体源于吸收的水分，电镀层包含的有机物，或者是层亚板中包含的有机物等等。
线路板无铅镀层的使用也产生了许多问题。
这些问题包括黑盘现象，多孔金层，有机焊料保护层（OSP）或化学银保护层的氧化，以及化学银镀层缺乏光泽。
元件问题与元件相关的缺陷分为两种：一.与元件镀层相关的缺陷。
首要是锡须问题，另外有铅污染以及含铋镀层会导致焊接中低熔点部分而产生缩孔，波峰焊接时的二次回流，增加焊盘脱离的风险；二.低质量原材料导致的缺陷。
锡膏丝印缺陷分析中国LED网ppt课件
B：来料检测 => PCB的A面丝印焊膏（点贴片胶）=> 贴片 => 烘干（固化） => A面回流焊接 => 清洗 =>
翻板=> PCB的B面点贴片胶 => 贴片 => 固化 => B面波峰焊 => 清洗 => 检测 => 返修）
此工艺适用于在PCB的A面回流焊，B面波峰焊。在PCB的B面组装的SMD 中，只有SOT或SOIC（28）引脚以下时，宜PCB的A面丝印焊膏 => 贴片 => 烘干 => 回流焊接 => 插件，引脚打弯 => 翻板 =>PCB的B面点贴片胶 => 贴片 => 固化 => 翻板 => 波峰焊 => 清洗 => 检测 => 返修 A面混装，B面贴装。
SMT工艺流程 工地内堆放材料的地面及行车路段全部硬底化，工地大门口设立洗车槽。保证车辆出入方便安全，也有利于文明施工。基础土方开挖时，安排专人轮班在工地出入口冲洗土方运输车辆的轮胎，避免运输车辆轮胎的淤泥污染校院路面。
SMA Introduce
SMA(Surface Mount Assembly)的英文缩写，中文意思是 表面贴装工程 。是新一代电子组装技术，它将传统的 电子元器件压缩成为体积只有几十分之一的器件。
表面安装不是一个新的概念，它源于较早的工艺，如 平装和混合安装。
电子线路的装配，最初采用点对点的布线方法，而且 根本没有基片。第一个半导体器件的封装采用放射形的引 脚，将其插入已用于电阻和电容器封装的单片电路板的通 孔中。50年代，平装的表面安装元件应用于高可靠的军方， 60年代，混合技术被广泛的应用，70年代，受日本消费类 电子产品的影响，无源元件被广泛使用，近十年有源元件 被广泛使用。
SPI锡膏检查直通率提升验证报告PPT课件
改善后SPI直通率99%
说明： 1.按照元件类型设定体积、面积、高度、偏移X.Y值参数上下限度范围.
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印刷破坏性验证：结合印刷后SPI检查结果及回流焊后效果，依据IPC-A-610E二级
C标HIP准料多进锡行检测综实际合参判 定 ！
数
3D图
AOI测试良品图 像
说明： 1.按照黄色CHIP料设定参数制作多锡实物验证SPI检测出实际超出预警上限，跟踪回流炉后AOI检测为良 品.故 评估黄色CHIP料体积上限参数值设定偏低.面积、高度参数值也偏上限.
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印刷破坏性验证：结合印刷后SPI检查结果及回流焊后效果，依据IPC-A-610E二级
芯标片准料少进锡检行测综实际合参数判 定 ！
3D图
AOI测试良品图 像
说明： 1.按照黄色芯片料设定参数制作少锡实物验证SPI检测出实际超出预警下限，跟踪回流炉后AOI检测为良品. 故 评估黄色芯片料体积、面积下限参数值设定偏高.因考虑芯片物料，对参数保持不变，调整印刷参数.
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SMT锡膏冷焊缺陷分析及研究
SMT锡膏冷焊缺陷分析及研究发布时间：2023-03-23T07:39:53.561Z 来源：《中国科技信息》2023年第1期作者：覃铸廖声礼[导读] 表面贴装技术一般指SMT贴片。
SMT贴片指的是在PCB基础上进行加工的系列工艺流程的简称,而锡膏是表面贴装技术中关键的辅料，而焊接过程经常出现的冷焊现象也跟锡膏相关。
覃铸廖声礼珠海格力电器股份有限公司广东珠海 519000摘要：表面贴装技术一般指SMT贴片。
SMT贴片指的是在PCB基础上进行加工的系列工艺流程的简称,而锡膏是表面贴装技术中关键的辅料，而焊接过程经常出现的冷焊现象也跟锡膏相关。
研究者通过对锡膏材料分析、应用参数（焊接回流曲线）的确认，同时结合锡膏在芯片引脚焊盘上焊接后的情况进行微观观察，以及不同表面处理PCB上焊接情况进行对比分析，旨在找出SMT焊接工艺出现“冷焊”现象的根本原因，并通过调整应用工艺条件，避免焊接缺陷，确保电子产品的可靠性。
关键词：SMT；锡膏；焊接；冷焊Analysis and Research of SMT Solder Cold Welding DefectsQIN Zhu LIAO ShengliGree Electric Appliances, Inc.of Zhuhai? ? Zhuhai Guangdong 519000Abstract：SMT (surface mount technology) is the most popular technology and process in the electronic assembly industry, and solder paste is the key auxiliary material in the surface mount technology, and the cold welding phenomenon often appears in the welding process is also related to solder paste. Through the analysis of solder paste material, confirmation of application parameters (solder reflow curve), microscopic observation of solder paste on chip pin pad and comparative analysis of solder paste on PCB with different surface treatment, the aim is to find out the root cause of "cold soldering" phenomenon in SMT welding process, and adjust the application process conditions, Avoid welding defects and ensure the reliability of electronic products.Keywords：SMT; solder paste; welding; cold welding1 引言锡膏成分比较复杂，主要由一定粒径的锡银铜合金粉末和助焊剂构成，而助焊剂主要是由活性剂和增粘剂等化学物质调配而成，能与合金粉末混合均匀，同时具备一定粘性，实现贴片器件沾附于指定的焊盘上。
焊膏印刷效果对焊接质量的影响与三维检测方法
摘要：电子产品印刷电路板表面贴片安装生产中，各种器件的逐渐走向微小化，不少生产线开始为检测出合格的焊接质量设计了不少“关卡”，如现在广为应用的三维检测法。
在电子器件组装过程中，焊膏印刷效果对焊接质量有极大的影响，本文将简单阐述焊膏印刷工艺当中的SMT技术以及焊膏印刷效果对焊接质量的影响，着重介绍焊膏印刷工艺中的三维检测方法。
0 引言焊板印刷技术被广泛应用在电路板的贴片工艺中，对焊膏印刷的检测来说，现阶段比较成熟的有AOI检测技术、SPI锡膏测厚技术。
焊膏印刷过程中，存在诸多因素，导致焊膏印刷效果参差不齐，其中涉及到焊膏的材料、印刷的工艺等，如何减轻、消除这些因素带来的影响，成为焊膏印刷技术提升的重点。
此外，在SPI锡膏测厚技术的加持下，能精确控制PCB板上焊膏的各项数值，提升焊膏引述的质量。
三维检测技术的发展，不仅从根本上提高了焊膏焊接产品的质量，把控产品的生产效率，更让焊膏印刷技术有了质的飞跃。
1 SMT技术SMT技术（Surface Mounted Technology）在当下电子原件装行工艺中是最为常见的工艺，简单来说就是电子器件表面贴装技术。
在贴片组装过程中，一般会将无引脚或短引线表面组装元器件(简称SMC/SMD)安装在印制电路板(Printed Circuit Board)的表面或其它基板的表面上，再通过回流焊焊接组装，这就完成电子器件装行的第一步。
SMT技术相比传统的制作工艺，有很多独到的特点。
如组装密度高，这就很好的呼应了现在行业标准对电子器件的要求。
此外，电子器件体积小、占据空间小、质量小，这些特点，都是现在工艺所追求的标准。
SMT技术随着当下技术水平以及市场要求的变化，逐渐形成了了可靠性、生产效率高、产品性能强等特点，消除了以往抗振能力差、PCB焊点缺陷频率高等缺点，减少了生产过程中电磁和射频干扰。
技术水平的提高意味着产品拥有了更多的可能性。
但是SMT技术并非没有缺点，总的来说，具体有以下几点。
3D锡膏测试机SPI比较表(2019)
外观图片
JET （台湾）
台湾
JET6500
TR7007D
TRI (德律)
台湾
TR7007Q
TR7007_SII_Plus
PEMTRON (奔创)
韩国
TROI7700E
TROI7700H
KOHYOUNG (高永)
韩国
KYaSPlre-L
KY8030-3
CYBER (速博)
美国
SE350
系 统
FOV大小/扫描宽度
6.5M 15um38.4x38.4mm 12M 5um20.3x15.4mm 12M 10um40.7x30.7mm
4M 15um30.5 x 30.5mm 12M 6um24.4 x 18.4mm 12M 10um40.8 x 30.7mm
4M 15um30.5 x 30.5mm 12M 6um24.4 x 18.4mm 12M 10um40.8 x 30.7mm
15 x 15mm
黑白 50cm²/sec(15um) 80cm²/sec(30um)
HID 1
彩色面阵相机 FOV
15um/25um 2M Pixels
23 x 31mm
彩色 26cm²/sec(15um) 80cm²/sec(25um)
R+G+B LED 1
彩色面阵相机 FOV
15um/25um 2M Pixels
取像方式
FOV
FOV
FOV
线性扫描
相机解析度
5um/10um/15um
6um/10um/15um
6um/10um/15um
10um
影
相机像素
6.5M Pixels/12M Pixels 4M Pixels/12M Pixels 4M Pixels/12M Pixels
在线离线3D锡膏测厚仪,3D SPI与激光锡膏测厚仪的区别
New TechnologyNew Development3D Solder Paste Inspection新技术引领新发展三维锡膏视觉检查系统中国3D SPI 白光技术第一品牌主题大纲3D SPI的发展和应用思泰克公司介绍思泰克的SPI产品思泰克SPI产品的特点3D SPI的发展和应用3D SPI是3D Solder Paste Inspection的简称：三维锡膏检测仪•系全自动非接触式测量，用于锡膏印刷机之后，贴片机之前，在过去的十年里，从最初的焊膏测厚仪到今天的三维检测，经历了不断发展和变革的过程。
所有目前SPI所采用的数学模型的核心都是三角测高法，通过一侧成一定角度的投射光在焊膏表面形成畸变，由设置在顶部的垂直相机捕捉畸变，根据三角测高法测出高度，乘以焊膏面积，从而得到被测焊膏的体积。
3D SPI 的发展和应用为什么要使用3D SPI 2D 观测（从正上方）2D 观测（从斜侧）3D 检测OK OK NG为了在检测中不遗漏印刷不良，就必须使用3D SPI 检测用SPI 检测出的不良・体积*・面积・高度*・偏移・缺失・破损・高度偏差(拉尖)**只有3D SPI 才能检测出3D SPI的发展和应用为什么要使用3D SPISMT的发展趋势：元器件小型化和引脚间距密集化SMT的缺陷分析：•众所周知锡膏印刷流程会产生很多缺陷已经是一个不争的事实．一些刊物和公司甚至指出这类缺陷的数量已占总缺陷数量的74%。
•另外一个不争的事实是锡膏体积是判断焊点质量及其可靠性的一个重要指标。
100%的采用锡膏检测(SPI)将有助于减少印刷流程中产生的焊点缺陷，而且可通过最低的返工(如清洗电路板)成本来减少废品带来的损失，另外一个好处是焊点的可靠性将得到保证。
3D SPI的发展和应用为什么要使用3D SPI为什么要使用3D SPI印刷质量控制的影响因素3D SPI 的发展和应用为什么要使用3D SPI 3D SPI的发展和应用为什么要使用3D SPI 3D SPI的发展和应用3D SPI 的应用3D SPI的发展和应用3D SPI 的应用3D SPI的发展和应用l 3D SPI 锡膏检测设备是提高产品良率和品质的最佳工具。