電子裝聯(lián)過程中常見焊接缺陷及解決辦法

【摘 要】電子裝聯(lián)技術(shù)是電子信息技術(shù)以及電子行業(yè)的支撐技術(shù)，是電子產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)小型化、多功能化、輕量化、智能化的關(guān)鍵技術(shù)。該技術(shù)是衡量一個(gè)國家綜合實(shí)力以及科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志。從目前來看，電子技術(shù)在各行各業(yè)中發(fā)展迅猛，如航空航天、海洋工程、新能源、新材料等領(lǐng)域均有所滲透，因此電子裝聯(lián)技術(shù)均會(huì)對(duì)這些行業(yè)造成影響。但是在實(shí)際的工作中，不可避免的會(huì)出現(xiàn)焊接缺陷，本文結(jié)合實(shí)際工作對(duì)常見的焊接缺陷進(jìn)行分析并尋求解決方法，旨在提高電子裝聯(lián)技術(shù)，減少焊接缺陷的發(fā)生。

【關(guān)鍵詞】電子裝聯(lián)；焊接缺陷；表面貼裝技術(shù)

在實(shí)際的 SMT 的生產(chǎn)過程中，相關(guān)人員均希望所有環(huán)節(jié)都是零缺陷，但是在實(shí)際的工作中，這是不可能出現(xiàn)的，不論是從貼裝工序開始，還是到焊接工序結(jié)束，總會(huì)出現(xiàn)一些問題，所以在焊接過程中出現(xiàn)缺陷也是正常的情況。導(dǎo)致焊接缺陷出現(xiàn)的原因是多方面的，但是不論是對(duì)于何種原因?qū)е碌暮附尤毕?，均?yīng)該對(duì)其進(jìn)行分析，并根據(jù)分析的結(jié)果提出相關(guān)對(duì)策，本文主要對(duì)以上內(nèi)容進(jìn)行分析和總結(jié)，希望可以為相關(guān)的從業(yè)人員提供參考和幫助，共同提高工作水平。

1.常見焊接缺陷及原因分析

1.1焊橋

在電子裝聯(lián)的過程中，焊橋的出現(xiàn)應(yīng)該屬于嚴(yán)重不良，將會(huì)對(duì)產(chǎn)品的電氣性能產(chǎn)生重大影響，所以應(yīng)該避免焊橋的出現(xiàn)，一般來說，導(dǎo)致焊橋出現(xiàn)的主要原因是焊膏印刷后的錯(cuò)位、塌邊以及焊膏過量。其中，焊膏印刷后的錯(cuò)位主要發(fā)生在片狀元件間距小于 0.65mm的印制板時(shí)，對(duì)于這種情況，應(yīng)該采用光學(xué)定位，并將基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)在印制板對(duì)角線處。但是如果不采用光學(xué)定位，就會(huì)出現(xiàn)定位誤差，進(jìn)而出現(xiàn)印刷錯(cuò)位，從而產(chǎn)生焊橋。而出現(xiàn)焊膏塌邊則主要有三種情況，第一種是印刷塌邊，一般在焊膏印刷時(shí)會(huì)出現(xiàn)該種情況，一般來說與模板、焊膏特性以及印刷參數(shù)相關(guān)，如果焊膏的粘度不夠，其保持形狀的能力就較差，尤其是在印刷后，更是容易發(fā)生塌邊，而且如果模板粗糙也會(huì)導(dǎo)致發(fā)生塌邊；第二種情況則是在貼裝時(shí)出現(xiàn)的塌邊，如果在貼裝的過程中的貼裝壓力過大就會(huì)導(dǎo)致焊膏外形變化，最終發(fā)生塌邊；第三種是在焊接加熱時(shí)的塌邊，加熱過程中，溫度升高的速度加快，在這個(gè)過程中焊膏中的溶劑成分就會(huì)揮發(fā)，如果溶劑成分的揮發(fā)速度過快，就會(huì)出現(xiàn)將焊料顆粒擠出焊區(qū)的情況，這種情況下就導(dǎo)致了塌邊的產(chǎn)生。

1.2焊錫球

焊錫球是另外一種常見的焊接缺陷。一般來說，焊錫球是由于在焊接過程中的激素加入造成的焊料飛散導(dǎo)致的，一般來說，與焊膏氧化程度、助焊劑活性、焊膏吸濕、焊料顆粒的粗細(xì)、印制板清洗等因素有關(guān)。其中焊料顆粒表面在接觸空氣后就可能產(chǎn)生氧化現(xiàn)象，在這個(gè)原因上，有相關(guān)統(tǒng)計(jì)證明，焊錫球的發(fā)生率與焊膏氧化物的百分率成正比。另外焊料顆粒的均勻性不一致，也會(huì)導(dǎo)致焊錫球的發(fā)生，如果在焊料中20μm以下的顆粒含量較大的話，這些粒子容易氧化，所以能形成焊錫球。此外在焊膏使用前，將其從冰箱拿出后，如果立即開蓋就會(huì)致使水汽凝結(jié)；在流焊接前如果干燥不充分，還有殘留溶劑，那么在焊接加熱時(shí)就會(huì)引起溶劑的沸騰飛濺，進(jìn)而形成焊錫球。另外，當(dāng)助焊劑活性較低的話，也能導(dǎo)致焊錫球的產(chǎn)生。除此之外，如果印制板在印錯(cuò)后，對(duì)其的清洗工作如果做的不徹底的話，在印制板表面以及過孔內(nèi)會(huì)殘余焊膏，這樣就會(huì)在焊接的過程中形成焊錫球。

1.3立碑

立碑現(xiàn)象又叫“曼哈頓現(xiàn)象”，由于跟立碑的形狀相似而得名，該種情況一般發(fā)生在表面貼裝工藝的回流焊接過程中。一般來說，元件越小越容易發(fā)生該現(xiàn)象。焊膏在回流熔化時(shí)，由于元件兩端焊盤上的兩個(gè)焊端的表面張力不平衡，此時(shí)，張力較大的一端會(huì)拉著元件沿其底部旋轉(zhuǎn)，最終形成立碑現(xiàn)象。此外們還有其他原因可能造成張力不均衡，如預(yù)熱器、焊膏厚度、焊盤尺寸、貼裝偏移等。在預(yù)熱期，會(huì)由于預(yù)熱溫度、預(yù)熱時(shí)間等，造成元件兩端的焊膏的融化程度就不同，最終兩端張力不一致，進(jìn)而形成立碑。另外，如果焊膏較薄，焊膏熔化時(shí)的表面張力隨之減小，整個(gè)焊盤熱容量減小，由此可見焊膏厚度較大就往往會(huì)導(dǎo)致立碑現(xiàn)象的發(fā)生。另外，焊盤尺寸也會(huì)導(dǎo)致立碑，一般來說，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該保持嚴(yán)格的對(duì)稱性，這樣能保證作用于元件上焊點(diǎn)的合力為零，形成標(biāo)準(zhǔn)的焊點(diǎn)，但是在實(shí)際中，尺寸超過元件太多的焊盤可能允許元件在焊錫濕潤過程中滑動(dòng)，從而導(dǎo)致把元件拉出焊盤的一端。此外，貼裝偏移嚴(yán)重也會(huì)導(dǎo)致立碑的發(fā)生。

2.解決辦法

2.1焊橋的解決辦法

對(duì)于焊橋的解決方法，首先應(yīng)該選擇恰當(dāng)?shù)哪０搴穸?，一般來說厚度為0.15mm。另外，在片狀間距小于0.65mm的印制板時(shí)，應(yīng)該采用光學(xué)定位。此外，在選擇焊膏時(shí)，應(yīng)該選擇粘度較好的，與此同時(shí)，還要對(duì)刮刀的壓力進(jìn)行降低。

2.2焊錫球的解決辦法

關(guān)于焊錫球的解決方法，首先應(yīng)該控制焊膏的氧化物在 0.03% 左右，絕不能超過0.15%。而且25μm以下的粒子數(shù)不能超過焊料顆?？倲?shù)的5%。針對(duì)焊膏吸濕的情況，應(yīng)該這樣解決：從冰箱取出焊膏時(shí)，不能立即開蓋，此時(shí)應(yīng)該在室溫下令其逐漸回溫，一直到溫度穩(wěn)定后，此時(shí)才可以開蓋使用。另外，在進(jìn)行印制板清洗工作的時(shí)候，相關(guān)工作人員應(yīng)該具備較高的責(zé)任心，嚴(yán)格的按照生產(chǎn)工藝進(jìn)行工作，并加強(qiáng)質(zhì)量控制工作。

2.3立碑現(xiàn)象的解決辦法

關(guān)于立碑現(xiàn)象的解決方法，首先應(yīng)該將預(yù)熱期的工藝參數(shù)進(jìn)行正確設(shè)置。一般來說，預(yù)熱溫度為150℃±10℃為宜，預(yù)熱時(shí)間一般控制在60s～90s左右。另外，應(yīng)該調(diào)整好元件的貼片精度，避免產(chǎn)生較大的貼片偏差。

3.結(jié)束語

總而言之，在實(shí)際的電子裝聯(lián)過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)焊接缺陷，本文主要對(duì)常見的幾種焊接缺陷進(jìn)行了描述和原因分析，最后針對(duì)這些問題出現(xiàn)的原因提出了相關(guān)的解決辦法，希望可以為相關(guān)的工作人員的實(shí)際工作做出參考和幫助，盡量減少電子裝聯(lián)過程中焊接缺陷的出現(xiàn)。

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