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回流焊工艺

回流焊元件立碑形成原因解决

manbetx客户端买球:2018-09-10  新闻来源:

我们在过smt回流焊接出来的线路板经常有线路板上的小贴片元件竖立的现象特别是体检比较小的电阻和电容更容易树立现象,我们smt专有名词把元件树立就是叫元件立碑。经过manbetx正网两年的总结找出了一些解决元件立碑的办法。在SMT工艺中回流焊接也是很重要的一环节,但在实际操作中我们经常会看到有很多小的CHIP元器件特别是贴片电阻会出现贴片元件脱焊竖起了的立碑缺陷。

smt电阻立碑

电阻立碑


这种“立碑”现象通常也就发生在CHIP元件(如贴片电容和贴片电阻)的回流焊接过程中,元件体积越小越容易发生,比如0603的元件和0402的元件出现的这种现象是最多的,这种现象出现的原因很多种,我们也很难彻底的消除“立碑”现象。但是我们可以做到把这种不良现象尽量降到最低。

电容立碑

电容立碑



smt元件“立碑”的原因及解决。

“立碑”现象的产生是由于元件两端焊盘上的焊膏在回流炉里熔化时,元件两个焊端的表面张力不平衡,张力较大的一端拉着元件沿其底部旋转而致。造成这种张力不平衡的因素有很多种,下面将就一些主要照成这种不良的因素作简要分析。

1.线路板焊盘的尺寸

设计片状电阻、电容焊盘时,应严格保持其全面的对称性,即焊盘图形的形状与尺寸应完全一致,以保证焊膏熔融时,作用于元件上焊点的合力为零,以利于形成理想的焊点。设计是制造过程的第一步,焊盘设计不当可能是元件竖立的主要原因。具体的焊盘设计标准可参阅IPC-782《表面贴装设计与焊盘布局标准》事实上,超过元件太多的焊盘可能允许元件在焊锡湿润过程中滑动,从而导致把元件拉出焊盘的一端。

对于小型片状元件,为元件的一端设计不同的焊盘尺寸,或者将焊盘的一端连接到地线板上,也可能导致元件竖立。不同焊盘尺寸的的使用可能造成不平衡的焊盘加热和锡膏流动时间。在回流期间,元件简直是飘浮在液体的焊锡上,当焊锡固化时达到其最终位置。焊盘上不同的湿润力可能造成附着力的缺乏和元件的旋转。在一些情况中,延长液化温度以上的时间可以减少元件竖立。

2.焊膏厚度

当焊膏厚度变小时,立碑现象就会大幅减小。这是由于:(1)焊膏较薄,焊膏熔化时的表面张力随之减小。(2)焊膏变薄,整个焊盘热容量减小,两个焊盘上焊膏同时熔化的概率大大增加。焊膏厚度是由模板厚度决定的,表2是使用o.1mm与0.2mm厚模板的立碑现象比较,采用的是1608元件。一般在使用1608以下元件时,推荐采用0.15mm以下模板。

3.线路板在贴片机贴装时元件偏移

一般情况下,贴装时产生的元件偏移,在回流过程中会由于焊膏熔化时的表面张力拉动元件而自动纠正,我们称之为“自适应”,但偏移严重,拉动反而会使元件立起产生“立碑”现象。这是因为:(1)与元件接触较多的焊锡端得到更多热容量,从而先熔化。(2)元件两端与焊膏的粘力不同。所以应调整好元件的贴片精度,避免产生较大的贴片偏差。

4.产品上元件的重量

较轻的元件“立碑”现象的发生率较高,这是因为不均衡的张力可以很容易地拉动元件。所以在选取元件时如有可能,应优先选择尺寸重量较大的元件。


5.产品在回流焊炉中的预热期

当预热温度设置较低、预热时间设置较短,元件两端焊膏不同时熔化的概率就大大增加,从而导致两端张力不平衡形成“立碑”,因此要正确设置预热期工艺参数。根据我们的经验,预热温度一般150度正负10℃,时间为60-90秒左右。


造成“立碑”焊接缺陷的原因还有很多,解决这种焊接缺陷的措施也有很多,但往往解决的措施也会相互制约,如提高预热温度可有效消除立碑,但却有可能因为加热速度变快而产生大量的焊锡球。因此在解决这些问题时应从多个方面进行考虑,选择一个折衷方案,这一点我们只有在实际工作中根据不同的产品来实际设定调整,找到一个最合适的方法,我们应切记。 
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