锡珠的形成及对策
锡膏膏量较多 钢板与PCB接触面有残锡 热量不平衡 贴片压力过大 PCB与钢版隔离空间大 刮刀角度小 钢版孔间距小或开口比率不对
及其其它如人为,机器,环境等形成锡珠的原因 返回
锡珠形成的原因(印刷环节) (印刷环节)
锡膏印刷
贴零件
装
IC
回流焊接
检 验
锡膏印刷部分
a) b) c) d) e) f) g) h) i) PCB与钢版隔离空间太大 印刷速度太快 钢板底部不干净 印刷环境温度过高(超过26摄氏 度) PCB定位不平整 刮刀压力小(没刮干净锡) 刮刀变形或硬度小(平直的钢刮 刀) 重复印刷次数多 锡刮得太厚 钢版太厚或开口太大
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印刷模版的材料选择
胶片,朔料等成本低,印刷质量差 金属钼孔壁光滑但成本较高 目前选用最多的是:不锈钢(316)
不锈钢
金属 钼
光刻与腐蚀的对比
钢版孔的边壁用激光刻录要比化学腐蚀光滑
化学腐蚀
激光刻录
开口的误差
最大误差应该在50微米以内
允许误差 最大极限
+ +
10 % 40 um
钢 版 焊 盘
允许误差 + 20 um
(鱼骨图A)
THE END
相关词汇
SMT:表面贴装技术(贴片) 锡珠(solder beads):焊料球形成在阻容元件腰部的不良现象 钢版(Stencil):用来印刷(涂布)焊料的模版 回流焊(Reflow):热量以对流形式来加热零部件的炉子 锡膏(Solder Paste):一种金属粉末悬浮于焊接溶剂中的膏状体 温度曲线(Profile):用来监测零部件受热过程的走势图 焊盘(PAD): 电路板线路与零件引脚焊接的金属盘片 PCB :印刷电路版 粘度(Viscosity):锡膏的流变性质,单位是 CP 或 Pa. S(稀,干) 粘性 (Tackiness):粘着零件能力的大小(象胶水), 单位是 gm(克) 请将其它不明白的相关SMT词汇提出来
10. 形成锡珠的其它原因(10分钟)
共需要45分钟
介 绍
锡珠 的形成和解决 SMT各工艺环节锡珠的预防措施和解决方法 根据鱼骨图逐项排除
大
相关词汇(名词解释或定义) SMT焊接中形成锡珠的现象
(正确的认识,错误的识别)
纲
形成锡珠的原因(各工艺环节)
(印刷,贴件,
Solder Beads
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其它的预防和改良措施
SMT各层工作人员的素质 SMT管理人员品质标准的培训 SMT 操作人员的相关操作的培训 明确各个工作岗位的权责(该做与不该做) 思想觉悟以及品质意识的提高 招考有经验的工作人员 工作经验的沉淀 时刻保持提高不良率的注意力 等等!!等等!! 返回
印刷模版的设计改良
不高于室温可以延长焊剂在使用中的活性寿命,不低于0摄氏度是防止焊剂结晶。储存温 度在2-10摄氏度之间
储存温度的不稳定会影响锡膏焊接的品质 倒置可以避免长时间存放而引起的焊剂和焊粉的分离 回温需有足够的时间让包装瓶上的水汽挥发
不能因为急用而在回焊炉等发热装置上加热来加速水汽的挥发
搅拌时间视锡膏的回温情况,搅拌机速度,以及锡膏粘度(Viscosity)等来确定
锡珠的形成及对策
(Solder Beads And Solder Balls)
东莞焊雄电子材料有限公司 技术服务部
议 程
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 相关词汇(5分钟) 概述(2分钟) SMT焊接中形成锡珠的现象(5分钟) 形成锡珠的原因(15分钟) 不停线调整减少锡珠的暂时对策(8分钟) 改良网版设计消除产生锡珠的隐患(10分钟) 正确使用焊锡膏降低形成锡珠的几率(15分钟) 调整印刷参数减少减小锡珠(10分钟) 调整回流温度曲线缓和锡珠的形成(10分钟)
-0
PCB
允许误 差
-0 + 70 um
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开口形状
凹子型为建议形状
不完全覆盖
T 字型
圆型 / 椭圆型
锥形
凹字型
V 字型
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钢板的孔距
(印刷后)
0.80~0.82mm
0.80~0.82mm
焊锡膏的正确使用方法
大多数锡膏供应商都有他们的使用建议 锡膏的储存一般是在略低于常温而高于0摄氏度的条件下储存
而非锡珠(solder beads)
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锡珠
是怎样产生的
锡珠形成的原因概述
A I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. 材料的原因 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ B 工艺的原因
锡膏触变系数小 锡膏冷坍塌或轻微热坍塌 焊剂过多或活性温度低 锡粉氧化率高或颗粒不均匀 PCB的焊盘间距小 刮刀材质硬度小或变形 钢版孔壁不平滑 焊盘及料件可焊性差
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 锡膏回温时避免有水汽 若室温太高减短回温时间 减短搅拌时间(新鲜锡膏翻动几下即可) 加少量锡膏到钢版上 加大刮刀压力 PCB紧贴钢版 加大刮刀角度 可以试用钢制刮刀 加快刮刀速度 单程印刷 除去粘在钢版底部的胶纸等粘物 减小贴件压力 调慢回流炉的速度
搅拌时会升温,搅拌因为离心力的作用而改变锡膏的粘度,粘度过低时连锡,锡珠等不良现象随即产生。
加在钢版上的锡膏不要过多(滚动最多直径在5cm以内),以时常保持锡膏的新鲜 未经建议不可以在锡膏里加任何物质 印刷好的锡膏应在1小时内完成零件的贴装以较好地保持锡膏的粘着性质 其它详细使用建议请参照本公司的 : << 产品说明书 >>
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形成锡珠的现象
(solder beads)
焊料球生成在阻容元件的腰部,一般直径较大而且一个零件最多两 个,其正确的 表现如下图:
锡 珠 Solder beads
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锡珠现象的错误认识
焊料球散布在零部件脚边或其它位置(阻焊漆,接地孔,零件表面等) 一般直径比较小而且有多个并有不同分布。
此为小锡球(solder balls)
钢板厚度 钢版的材料 网孔刻录方法 刻录文件于PCB之间的公差 刻录文件与刻录精度的公差 开口比率(65% ~ 95%) 建议85%对预防锡珠有较好效果 开口形状 同一零件两PAD的孔间距(0.78 ~ 0.82 mm 之 间) 一般是0.8mm(0603) ,如果贴片精度允许为防 止锡珠的产生可加大到0.82 mm
PAD,校准点等)
PCBA 的精确度 PCB 定位的精确度 零件排列的精度
锡珠形成的原因(焊接环节)
锡膏印刷
贴零件
装
IC
回流焊接
检 验
焊接工段
a) b) c) d) e) f) g) 温度曲线不合适(依厂商建议) 发热不均匀恒定 氧气含量高 顶点温度不够 预热时间不够 熔焊时间不够 其它原因
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解决锡珠的暂时对策
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钢版的厚度
钢版的厚度视零件和焊盘以及引脚间距而综合设计的!
一般选用 0.18mm (7 mil)
( 普通阻容零件, 宽间距 IC脚, 大球BGA 等 )
密间距和小零件选用 0.12 / 0.15(5~6 mil)mm
目前使用最多的是:
单纯锡珠可考虑此厚度
0.12 mm 和 0.15 mm
0.1mm (4 mil) 适合非常密间距的IC或较小零件( <=0402 )
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THE END
谢 谢 !!!
开口不合适 定时擦钢网 钢 版 过 厚 印刷间隙大 钢版张力差 印刷位置偏 钢 版 损 坏 定位不平整 脱模速度快
刮刀硬度小 焊盘可焊性差 刮刀角度大 焊盘精度差 刮刀太短
检验规范培训储存温度高 使用操作培训 锡 粉 太 细 员 焊剂活性温度
总
结
回顾所学的内容 ( 锡珠的认识-形成的原因-解决方案 ) 请指出不明白以及有异议的一起讨论 就某个环节的工艺和注意事项提问汇总
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合适的温度曲线
应该在锡膏供应商的的指导下调整(产品说明书) 附件 << 锡膏基本培训 >> profile 分析
锡膏基本培训之
温度 熔化阶段
Max slope <=3 C/s 205-220 C
。
。
130 C 活性温度 加 热 区 时间 升温区 预热区 回流区 冷却区
。
160 C
。
183 C
刮刀 锡膏 焊盘
钢版
PCB
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PCB 与钢版的间隔
在紧密印刷中不建议有间隔
! !
印刷钢板
不建议
PAD
PAD
不建议
线路
脱
模
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锡珠形成的原因(贴零件环节)
锡膏印刷
贴零件
装
IC
回流焊接
检 验
零件贴装部分
a) b) c) 贴片压力太大 贴片精度太差 其它因素
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贴片精度
机械设备的精度
线路板的精确度(
(如何使用好焊锡膏,锡膏使用的十点建议)
不停线调整减少锡珠的暂时对策
(暂时对策)
调整印刷参数减少减小锡珠
(印刷机的调整)
改良网版设计消除产生锡珠的隐患
(印刷钢板设计的建议)
调整回流温度曲线缓和锡珠的形成
(合适的温度曲线)
形成锡珠的其它原因
(人员素质,生产环境,机版清洁度等)
总结:锡珠的认识-形成的原因-解决方案
。
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印刷机的调整
A. 首要目的:减少锡量 B. 其次:避免塌边 C. 再次:保持印刷的解析度
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锡珠鱼骨图
S M T 品质不良原因分析图
Solder Beads 焊锡球 钢 电 贴 贴片精度差 片 机 刮 刮刀变形 贴片压力大 刮 刀 缺 口 刮刀变钝 刀 电路板变形 路 板 焊盘大小不一孔壁不平滑 焊盘间距太小清洗不彻底 钢版局部厚 定位孔精度差 版 印 刷 机 印速太慢 印刷温度高 印刷湿度大 重复印刷 刮刀压力小 锡 球 Solder beads 环境湿度大 温湿度不均衡 环 温度落差大 元件无焊端 环境温度高 境 元 器 学历 觉悟 元件焊端氧化 注 意 力 件 经 验 人 权 责 金属含量低 搅拌时间长 顶点温度低 锡 膏 太 厚 熔焊时间短 区间温度影响大 粘度太低 预热时间短 锡粉氧化严重 氧气含量高 预热温度高 发热不均匀 温升速度快