组件损坏及解决办法

生产过程中常遇到组件损坏，其中较棘手的是组件焊接后出现裂缝或缺口的缺陷，由于造成这种缺陷的原因牵涉到诸多方面，尤其是在大批量生产时，出现这类问题通常令操作者手足无措。下面笔者就实际操作中遇到的问题分为两种现象加以分析。

1. 焊后端电极出现裂缝

如图 6 所示，该组件在焊接后右端电极处出现裂缝。通常在完成波峰焊或再流焊后，电路板冷却后，在基板上即可见到组件本体呈现出的裂缝或缺口的情况。此时，将失效组件小心拆焊下来，去掉端部的电极，对剩下的本体进行电性能测试（一般由专业生产商才能完成），通常会发现组件本身的电气特性是正常的。该问题产生的原因主要是焊接时焊锡过量或焊盘设计不合理，造成焊接时焊锡从熔融到冷却过程中张力过大，使得组件的电极断裂。焊锡是否适量，可以从焊接后焊点的形状进行大致的判断，焊接后焊锡膏的最大量和最小量如图 7 的焊点截面简图所示。

 
  图 6  端电极出现裂缝
 
  图 7  焊点横截面简图

不同的组件选用焊盘的大小可能会因为各设计者经验的不同而有所差异，一般可以根据组件供货商推荐的值选取。家用电器电子控制器较常使用的片式组件封装有三种： 0603 、 0805 、 1206 ，其焊盘设计尺寸推荐值见表一所示，在图 8 中标出了关键尺寸 A 、 B 、 C ：

 
  图 8  片式元件关键尺寸

                          表 1  焊盘设计尺寸推荐值  

封装	0603	0805	1206
A	0.7 ～ 1.0	1.0 ～ 1.3	2.1 ～ 2.5
B	0.8 ～ 1.0	1.0 ～ 1.2	1.1 ～ 1.3
C	0.6 ～ 0.8	0.8 ～ 1.1	1.0 ～ 1.3

$Page_Split$2. 组件本体开裂

图 9 所示是片式元器件的开裂缺陷，其主要与机械应力和组件的耐热性有关。特别是常用的多层陶瓷片式电容（ MLCC ），其结构是由多层陶瓷电容迭加而成，机械强度较差，极不耐机械冲击，且耐热性不好，比较脆弱。这类片式组件的开裂主要是从以下几个方面查找原因：

 
  图 9  元件本体开裂

1 ） .  在贴片过程中，贴片机 z 轴的吸放高度和吸放压力没有控制好，由于组件本身的厚度存在公差，特别是有些没有压力传感器的设备，只是靠组件的厚度决定吸放高度的，易造成组件贴片时开裂，此种情况要求操作人员根据组件的实际情况及时调节贴片机 z 轴的吸放高度。

2 ） .  焊接后， PCB 板由于受热会产生一定的变形，通常称之为翘板，翘板产生的应力容易造成组件的开裂，此种情况与 PCB 板材质量有关。

3 ） .  设计板布局时，组件放置过于靠近板边或者放置的方向与拼板分割产生的应力正好垂直时，在拼板分割过程中，会导致组件开裂。此种情况必须更改组件焊盘的位置或组件的放置方向。

 
  图 10  元件点胶固化后的正常情况

4 ） .  温度曲线设置不合理。预热区温度过低，也会造成组件开裂。特别是在广泛应用无铅焊料以后，焊料的熔点有所升高，焊接温度和预热温度也应随之提高。
  
另外，在 SMT 制程中出现的组件损坏缺陷，还有组件电极上金属镀层的缺失和组件包封层的剥落，这两种现象都会影响到组件的可焊性，且多数是因组件加工质量不过关引起。