2.2 立片问题(曼哈顿现象)
矩形片式元件的一端焊接在焊盘上,而另一端则翘立,这种现象就称为曼哈顿现象。引起该种现象主要原因是元件两端受热不均匀,焊膏熔化有先后所致。在以下情况会造成元件两端热不均匀:
a)有缺陷的元件排列方向设计。我们设想在再流焊炉中有一条横跨炉子宽度的再流焊限线,一旦焊膏通过它就会立即熔化,如图1所示。片式矩形元件的一个端头先通过再流焊限线,焊膏先熔化,完全浸润元件的金属表面,具有液态表面张力;而另一端未达到183°C液相温度,焊膏未熔化,只有焊剂的粘接力,该力远小于再流焊焊膏的表面张力,因而,使未熔化端的元件端头向上直立。因此,保持元件两端同时进入再流焊限线,使两端焊盘上的焊膏同时熔化,形成均衡的液态表面张力,保持元件位置不变。
b)在进行汽相焊接时印制电路组件预热不充分。汽相焊是利用惰性液体蒸汽冷凝在元件引脚和PCB焊盘上
时,释放出热量而熔化焊膏。汽相焊分平衡区和饱和蒸汽区,在饱和蒸汽区焊接温度高达217°C,在生产过程中我们发现,如果被焊组件预热不充分,经受一百多度的温差变化,汽相焊的汽化力容易将小于1206封装尺寸的片式元件浮起,从而产生立片现象。我们通过将被焊组件在高低箱内以145°C-150°C的温度预热1-2分钟,然后在汽相焊的平衡区内再预热1分钟左右,最后缓慢进入饱和蒸汽区焊接消除了立片现象。
c)焊盘设计质量的影响。若片式元件的一对焊盘大小不同或不对称,也会引起漏印的焊膏量不一致,小焊
盘对温度响应快,其上的焊膏易熔化,大焊盘则相反,所以,当小焊盘上的焊膏熔化后,在焊膏表面张力作用下,将元件拉直竖起。焊盘的宽度或间隙过大,也都可能出现立片现象。严格按标准规范进行焊盘设计是解决缺陷的先决条件。
2.3 细间距引脚桥接问题
导致细间距元器件引脚桥接缺陷的主要因素有:a)漏印的焊膏成型不佳;b)印制板上有缺陷的细间距引线制作;c)不恰当的回流焊温度曲线设置等。因而,应从模板的制作、丝印工艺、回流焊工艺等关键工序的质量控制入手,尽可能避免桥接隐患。
矩形片式元件的一端焊接在焊盘上,而另一端则翘立,这种现象就称为曼哈顿现象。引起该种现象主要原因是元件两端受热不均匀,焊膏熔化有先后所致。在以下情况会造成元件两端热不均匀:
a)有缺陷的元件排列方向设计。我们设想在再流焊炉中有一条横跨炉子宽度的再流焊限线,一旦焊膏通过它就会立即熔化,如图1所示。片式矩形元件的一个端头先通过再流焊限线,焊膏先熔化,完全浸润元件的金属表面,具有液态表面张力;而另一端未达到183°C液相温度,焊膏未熔化,只有焊剂的粘接力,该力远小于再流焊焊膏的表面张力,因而,使未熔化端的元件端头向上直立。因此,保持元件两端同时进入再流焊限线,使两端焊盘上的焊膏同时熔化,形成均衡的液态表面张力,保持元件位置不变。
b)在进行汽相焊接时印制电路组件预热不充分。汽相焊是利用惰性液体蒸汽冷凝在元件引脚和PCB焊盘上
时,释放出热量而熔化焊膏。汽相焊分平衡区和饱和蒸汽区,在饱和蒸汽区焊接温度高达217°C,在生产过程中我们发现,如果被焊组件预热不充分,经受一百多度的温差变化,汽相焊的汽化力容易将小于1206封装尺寸的片式元件浮起,从而产生立片现象。我们通过将被焊组件在高低箱内以145°C-150°C的温度预热1-2分钟,然后在汽相焊的平衡区内再预热1分钟左右,最后缓慢进入饱和蒸汽区焊接消除了立片现象。
c)焊盘设计质量的影响。若片式元件的一对焊盘大小不同或不对称,也会引起漏印的焊膏量不一致,小焊
盘对温度响应快,其上的焊膏易熔化,大焊盘则相反,所以,当小焊盘上的焊膏熔化后,在焊膏表面张力作用下,将元件拉直竖起。焊盘的宽度或间隙过大,也都可能出现立片现象。严格按标准规范进行焊盘设计是解决缺陷的先决条件。
2.3 细间距引脚桥接问题
导致细间距元器件引脚桥接缺陷的主要因素有:a)漏印的焊膏成型不佳;b)印制板上有缺陷的细间距引线制作;c)不恰当的回流焊温度曲线设置等。因而,应从模板的制作、丝印工艺、回流焊工艺等关键工序的质量控制入手,尽可能避免桥接隐患。
2.3.1 模板材料的选择
SMT工艺质量问题70%出至于印刷这到工序,而模板是必不可少的关键工装,直接影响印刷质量。通常我们使用的模板材料是铜板和不锈钢板,不锈钢板与铜板相比有较小的摩擦系数和较高的弹性,因此在其它条件一定的情况下,更有利于焊膏脱模和焊膏成型效果好。通过0.5mm引脚中心距QFP208器件组装试验统计,因铜模板漏印不合格而造成的疵点数占器件总焊点数(208个)的20%左右;在其它条件一定的情况下,利用不锈钢模板漏印,造成的疵点率平均为3%。因此,对引脚中心距为0.635mm以下的细间距元器件的印刷,提出必须采用不锈钢板的要求,厚度优选0.15mm~0.2mm.。
SMT工艺质量问题70%出至于印刷这到工序,而模板是必不可少的关键工装,直接影响印刷质量。通常我们使用的模板材料是铜板和不锈钢板,不锈钢板与铜板相比有较小的摩擦系数和较高的弹性,因此在其它条件一定的情况下,更有利于焊膏脱模和焊膏成型效果好。通过0.5mm引脚中心距QFP208器件组装试验统计,因铜模板漏印不合格而造成的疵点数占器件总焊点数(208个)的20%左右;在其它条件一定的情况下,利用不锈钢模板漏印,造成的疵点率平均为3%。因此,对引脚中心距为0.635mm以下的细间距元器件的印刷,提出必须采用不锈钢板的要求,厚度优选0.15mm~0.2mm.。