一、底面元件的固定:
安裝元件和軟熔,然后翻過來對電路板的另一面進(jìn)行加工處理,為了更加節(jié)省起見,某些工藝省去了對第一面的軟熔,而是同時軟熔頂面和底面,典型的例子是電路板底面上僅裝有小的元件,如芯片電容器和芯片電阻器,由于印刷電路板(PCB)的設(shè)計越來越復(fù)雜,裝在底面上的元件也越來越大,結(jié)果軟熔時元件脫落成為一個重要的問題。顯然,元件脫落現(xiàn)象是由于軟熔時熔化了的焊料對元件的垂直固定力不足,而垂直固定力不足可歸因于元件重量增加,元件的可焊性差,助焊膏的潤濕性或焊料量不足等。其中,第一個因素是最根本的原因。
二、未焊滿:
未焊滿因素包括:
1,升溫速度太快;
2,錫膏的觸變性能太差或是焊膏的粘度在剪切后恢復(fù)太慢;
3,金屬負(fù)荷或固體含量太低;
4,粉料粒度分布太廣;
5;助焊膏表面張力太小。但是,坍落并非必然引起未焊滿,在軟熔時,熔化了的未焊滿焊料在表面張力的推動下有斷開的可能,焊料流失現(xiàn)象將使未焊滿問題變得更加嚴(yán)重。在此情況下,由于焊料流失而聚集在某一區(qū)域的過量的焊料將會使熔融焊料變得過多而不易斷開。
三、下面的因素也引起未滿焊的常見原因:
1,相對于焊點之間的空間而言,錫膏熔敷太多;
2,加熱溫度過高;
3,錫膏受熱速度比電路板更快;
4,助焊膏潤濕速度太快;
5,助焊膏蒸氣壓太低;
6;助焊膏的溶劑成分太高;
7,助焊膏樹脂軟化點太低。
四、斷續(xù)潤濕:
由于焊料能粘附在大多數(shù)的固體金屬表面上,并且在熔化了的焊料覆蓋層下隱藏著某些未被潤濕的點,因此,在最初用熔化的焊料來覆蓋表面時,會有斷續(xù)潤濕現(xiàn)象出現(xiàn)。常見的情況是較高的焊接溫度和較長的停留時間會導(dǎo)致更為嚴(yán)重的斷續(xù)潤濕現(xiàn)象,尤其是在基體金屬之中,反應(yīng)速度的增加會導(dǎo)致更加猛烈的氣體釋放。同時,較長的停留時間也會延長氣體釋放的時間。
消除斷續(xù)潤濕現(xiàn)象的方法是:
1,降低焊接溫度;
2,縮短軟熔的停留時間;
3,采用流動的惰性氣氛;
4,降低污染程度。
五、間隙:
間隙是指在元件引線與電路板焊點之間沒有形成焊接點。歸于以下四方面的原因:
1,焊料熔敷不足;
2,引線共面性差;
3,潤濕不夠;
4,焊料損耗棗這是由預(yù)鍍錫的印刷電路板上錫膏坍落,引線的芯吸作用(2.3.4)或焊點附近的通孔引起的,引線共面性問題是新的重量較輕的12密耳(μm)間距的四芯線扁平集成電路(QFP棗Quad flat packs)的一個特別令人關(guān)注的問題,為了解決這個問題,提出了在裝配之前用焊料來預(yù)涂覆焊點的方法,此法是擴(kuò)大局部焊點的尺寸并沿著鼓起的焊料預(yù)覆蓋區(qū)形成一個可控制的局部焊接區(qū),并由此來抵償引線共面性的變化和防止間隙,引線的芯吸作用可以通過減慢加熱速度以及讓底面比頂面受熱更多來加以解決,此外,使用潤濕速度較慢的焊劑,較高的活化溫度或能延緩熔化的錫膏(如混有錫粉和鉛粉的錫膏)也能最大限度地減少芯吸作用.在用錫鉛覆蓋層光整電路板之前,用焊料掩膜來覆蓋連接路徑也能防止由附近的通孔引起的芯吸作用。
六、焊料成球:
焊料成球原因包括:
1,由于電路印制工藝不當(dāng)而造成的油漬;
2,錫膏過多地暴露在具有氧化作用的環(huán)境中;
3,錫膏過多地暴露在潮濕環(huán)境中;
4,不適當(dāng)?shù)募訜岱椒?
5,加熱速度太快;
6,預(yù)熱斷面太長;
7,焊料掩膜和錫膏間的相互作用;
8,焊劑活性不夠;
9,焊粉氧化物或污染過多;
10,塵粒太多;
11,在特定的軟熔處理中,助焊膏里混入了不適當(dāng)?shù)膿]發(fā)物;
12,由于錫膏配方不當(dāng)而引起的焊料坍落;
13、錫膏使用前沒有充分恢復(fù)至室溫就打開包裝使用;
14、印刷厚度過厚導(dǎo)致“塌落”形成錫球;
15、錫膏中金屬含量偏低。
七、焊料結(jié)珠:
焊接結(jié)珠的原因包括:
1,印刷電路的厚度太高;
2,焊點和元件重疊太多;
3,在元件下涂了過多的錫膏;
4,安置元件的壓力太大;
5,預(yù)熱時溫度上升速度太快;
6,預(yù)熱溫度太高;
7,在濕氣從元件和阻焊料中釋放出來;
8,助焊膏的活性太高;
9,所用的粉料太細(xì);
10,金屬負(fù)荷太低;
11,錫膏坍落太多;
12,焊粉氧化物太多;
13,溶劑蒸氣壓不足。消除焊料結(jié)珠的最簡易的方法也許是改變模版孔隙形狀,以使在低托腳元件和焊點之間夾有較少的錫膏。
八、焊接角焊接抬起:
焊接角縫抬起指在波峰焊接后引線和焊接角焊縫從具有細(xì)微電路間距的四芯線組扁平集成電路(QFP)的焊點上完全抬起來,特別是在元件棱角附近的地方,一個可能的原因是在波峰焊前抽樣檢測時加在引線上的機(jī)械應(yīng)力,或者是在處理電路板時所受到的機(jī)械損壞(12),在波峰焊前抽樣檢測時,用一個鑷子劃過QFP元件的引線,以確定是否所有的引線在軟溶烘烤時都焊上了;其結(jié)果是產(chǎn)生了沒有對準(zhǔn)的焊趾,這可在從上向下觀察看到,如果板的下面加熱在焊接區(qū)/角焊縫的間界面上引起了部分二次軟熔,那么,從電路板抬起引線和角焊縫能夠減輕內(nèi)在的應(yīng)力,防止這個問題的一個辦法是在波峰焊之后(而不是在波峰焊之前)進(jìn)行抽樣檢查。
九、豎碑(Tombstoning):
豎碑(Tombstoning)是指無引線元件(如片式電容器或電阻)的一端離開了襯底,甚至整個元件都支在它的一端上。
十、形成的原因:
1、加熱不均勻;
2、元件問題:外形差異、重量太輕、可焊性差異;
3、基板材料導(dǎo)熱性差,基板的厚度均勻性差;
4、焊盤的熱容量差異較大,焊盤的可焊性差異較大;
5、錫膏中助焊劑的均勻性差或活性差,兩個焊盤上的錫膏厚度差異較大,錫膏太厚,印刷精度差,錯位嚴(yán)重;
6、預(yù)熱溫度太低;
7、貼裝精度差,元件偏移嚴(yán)重。
十一、Ball Grid Array (BGA)成球不良:
BGA成球常遇到諸如未焊滿,焊球不對準(zhǔn),焊球漏失以及焊料量不足等缺陷,這通常是由于軟熔時對球體的固定力不足或自定心力不足而引起。固定力不足可能是由低粘稠,高阻擋厚度或高放氣速度造成的;而自定力不足一般由焊劑活性較弱或焊料量過低而引起。
BGA成球作用可通過單獨使用錫膏或者將焊料球與錫膏以及焊料球與助焊膏一起使用來實現(xiàn); 正確的可行方法是將整體預(yù)成形與焊劑或錫膏一起使用。最通用的方法看來是將焊料球與錫膏一起使用,利用錫62或錫63球焊的成球工藝產(chǎn)生了極好的效果。在使用助焊膏來進(jìn)行錫62或錫63球焊的情況下,缺陷率隨著助焊膏粘度,溶劑的揮發(fā)性和間距尺寸的下降而增加,同時也隨著助焊膏的熔敷厚度,助焊膏的活性以及焊點直徑的增加而增加,在用錫膏來進(jìn)行高溫熔化的球焊系統(tǒng)中,沒有觀察到有焊球漏失現(xiàn)象出現(xiàn),并且其對準(zhǔn)精確度隨錫膏熔敷厚度與溶劑揮發(fā)性,助焊膏的活性,焊點的尺寸與可焊性以及金屬負(fù)載的增加而增加,在使用錫63錫膏時,錫膏的粘度,間距與軟熔截面對高熔化溫度下的成球率幾乎沒有影響。在要求采用常規(guī)的印刷棗釋放工藝的情況下,易于釋放的錫膏對錫膏的單獨成球是至關(guān)重要的。整體預(yù)成形的成球工藝也是很的發(fā)展的前途的。減少焊料鏈接的厚度與寬度對提高成球的成功率也是相當(dāng)重要的。
十二、形成孔隙:
形成孔隙通常是一個與焊接接頭的相關(guān)的問題。尤其是應(yīng)用SMT技術(shù)來軟熔錫膏的時候,在采用無引線陶瓷芯片的情況下,絕大部分的大孔隙(>0.0005英寸/0.01毫米)是處于LCCC焊點和印刷電路板焊點之間,與此同時,在LCCC城堡狀物附近的角焊縫中,僅有很少量的小孔隙,孔隙的存在會影響焊接接頭的機(jī)械性能,并會損害接頭的強(qiáng)度,延展性和疲勞壽命,這是因為孔隙的生長會聚結(jié)成可延伸的裂紋并導(dǎo)致疲勞,孔隙也會使焊料的應(yīng)力和協(xié)變增加,這也是引起損壞的原因。