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焊接中的立碑现象是什么

发布时间: 2021-01-15 12:01:00

① SMT行业中PCB板上贴片部品经过高温炉后有些部品会有立碑(册立)现象,是怎么回事

1确认.过高温炉之前 贴装部品是否已经册立
2.确认基板印刷锡膏厚度是否均匀 厚度不均融锡时给部品两侧的力不一致会造成册立
3.确认锡膏是否过保质期
4.保证温度符合锡膏条件

② 为什么PCB过炉后有立碑

我们都希望SMT工艺完美无缺,但现实是残酷的。以下是有关SMT产品可能出现的问题及其对策的一些知识。诚远工业自动化在长期的调研中发现,在不同工艺过程中发生的缺陷的分布。

如果某些焊接步骤出错,焊点将形成不同的意外形状。

不精确的模板孔可能会导致(1)焊球。

焊盘或部件的氧化,在浸泡阶段没有足够的时间和回流温度的快速升高可能导致焊球和(2)焊料孔,焊接温度低和焊接时间短可能会导致(3)焊料冰柱。

对策如下:

  • 清洁模板;

  • 在SMT加工之前烘烤 PCBs以避免氧化;

  • 在焊接过程中精确调节温度。

  • 以上是回流焊厂家诚远工业调研出的SMT工艺流程常见的质量问题以及提出的解决方案,希望对您有帮助。

    ③ SMT焊接常见缺陷原因有哪些

    常见的缺陷有空焊、短路、氧化、锡膏熔点未达到没能完全融化。
    缺陷及原因汇总:
    桥接
    桥接经常出现在引脚较密的IC上或间距较小的片状元件间,这种缺陷在我们的检验标准中属于重大不良,会严重影响产品的电气性能,所以必须要加以根除。
    产生桥接的主要原因是由于焊膏过量或焊膏印刷后的错位、塌边。
    焊膏过量
    焊膏过量是由于不恰当的模板厚度及开孔尺寸造成的。通常情况下,我们选择使用0.15mm厚度的模板。而开孔尺寸由最小引脚或片状元件间距决定。
    印刷错位
    在印刷引脚间距或片状元件间距小于0.65mm的印制板时,应采用光学定位,基准点设在印制板对角线处。若不采用光学定位,将会因为定位误差产生印刷错位,从而产生桥接。
    焊膏塌边
    造成焊膏塌边的现象有以下三种
    1.印刷塌边
    焊膏印刷时发生的塌边。这与焊膏特性,模板、印刷参数设定有很大关系:焊膏的粘度较低,保形性不好,印刷后容易塌边、桥接;模板孔壁若粗糙不平,印出的焊膏也容易发生塌边、桥接;过大的刮刀压力会对焊膏产生比较大的冲击力,焊膏外形被破坏,发生塌边的概率也大大增加。
    对策:选择粘度较高的焊膏;采用激光切割模板;降低刮刀压力。
    2.贴装时的塌边
    当贴片机在贴装SOP、QFP类集成电路时,其贴装压力要设定恰当。压力过大会使焊膏外形变化而发生塌边。
    对策:调整贴装压力并设定包含元件本身厚度在内的贴装吸嘴的下降位置。
    3.焊接加热时的塌边
    在焊接加热时也会发生塌边。当印制板组件在快速升温时,焊膏中的溶剂成分就会挥发出来,如果挥发速度过快,会将焊料颗粒挤出焊区,形成加热时的塌边。
    对策:设置适当的焊接温度曲线(温度、时间),并要防止传送带的机械振动。
    焊锡球
    焊锡球也是回流焊接中经常碰到的一个问题。通常片状元件侧面或细间距引脚之间常常出现焊锡球。
    焊锡球多由于焊接过程中加热的急速造成焊料的飞散所致。除了与前面提到的印刷错位、塌边有关外,还与焊膏粘度、焊膏氧化程度、焊料颗粒的粗细(粒度)、助焊剂活性等有关。
    1.焊膏粘度
    粘度效果较好的焊膏,其粘接力会抵消加热时排放溶剂的冲击力,可以阻止焊膏塌落。
    2.焊膏氧化程度
    焊膏接触空气后,焊料颗粒表面可能产生氧化,而实验证明焊锡球的发生率与焊膏氧化物的百分率咸正比。一般焊膏的氧化物应控制在0.03%左右,最大值不要超过0.15%。
    3.焊料颗粒的粗细
    焊料颗粒的均匀性不一致,若其中含有大量的20μm以下的粒子,这些粒子的相对面积较大,极易氧化,最易形成焊锡球。另外在溶剂挥发过程中,也极易将这些小粒子从焊盘上冲走,增加焊锡球产生的机会。一般要求25um以下粒子数不得超过焊料颗粒总数的5%。
    4.焊膏吸湿
    这种情况可分为两类:焊膏使用前从冰箱拿出后立即开盖致使水汽凝结;再流焊接前干燥不充分残留溶剂,焊膏在焊接加热时引起溶剂、水分的沸腾飞溅,将焊料颗粒溅射到印制板上形成焊锡球。根据这两种不同情况,我们可采取以下两种不同措施:
    (1)焊膏从冰箱中取出,不应立即开盖,而应在室温下回温,待温度稳定后开盖使用。
    (2)调整回流焊接温度曲线,使焊膏焊接前得到充分的预热。
    5.助焊剂活性
    当助焊剂活性较低时,也易产生焊锡球。免洗焊锡的活性一般比松香型和水溶型焊膏的活性稍低,在使用时应注意其焊锡球的生成情况。
    6.网板开孔
    合适的模板开孔形状及尺寸也会减少焊锡球的产生。一般地,模板开孔的尺寸应比相对应焊盘小10%,同时推荐采用一些模板开孔设计。
    7.印制板清洗
    印制板印错后需清洗,若清洗不干净,印制板表面和过孔内就会有残余的焊膏,焊接时就会形成焊锡球。因此要加强操作员在生产过程中的责任心,严格按照工艺要求进行生产,加强工艺过程的质量控制。
    立碑
    在表面贴装工艺的回流焊接过程中,贴片元件会产生因翘立而脱焊的缺陷,人们形象地称之为“立碑”现象(也有人称之为“曼哈顿”现象)。
    “立碑”现象常发生在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。特别是1005或更小钓0603贴片元件生产中,很难消除“立碑”现象。
    “立碑”现象的产生是由于元件两端焊盘上的焊膏在回流熔化时。
    1.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+10℃,时间为60-90秒左右。
    2.焊盘尺寸
    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入事实上,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。
    3.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。
    4.贴装偏移
    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。
    5.元件重量
    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。
    关于这些焊接缺陷的解决措施很多,但往往相互制约。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。

    ④ 可能引发回流焊立碑现象的几种主要因素

    首先是其焊盘的设计与其布局上的不合理性,因为对回流焊来讲,当其元件两边焊盘中又一个与地面的连接或是有一侧的焊盘面积过大的时候,就会因为热容量的不均匀而引起其湿润力的不平衡性;此外其PCB表面各处温度差较大的时候也会导致其元件焊盘吸热不够均匀,大型器件QFP,BGA和散热器周围小型片式元件出现温度不均匀的现象,这些都会导致其润湿力的不平衡。而解决此现象的办法是对其焊盘设计与布局进行结构上的改善。
    其次是锡膏与其锡膏的印刷,对锡膏来讲,其活性不高或是元件可焊性比较差的时候,锡膏是很容易发生融化现象的,这时候其表面的张力就会变得不一样,同时也很容易会引发焊盘润湿力不够均匀。当两个焊盘上的锡膏印刷量不均匀的时候,锡膏多的一边就会因为锡膏吸热量增多,而使得其熔化时间出现滞后现象,这也导致时间的滞后,引发润湿力不均匀;解决此类现象的时候我们可以选用一些活性较高的锡膏,对锡膏印刷的参数进行改善,特别是对其模板的窗口尺寸进行改善。
    对回流焊的贴片来讲,当其Z方向受力不均匀的时候就会导致元件浸入其锡膏中的深浅不一,融化时间上的差别导致其两边润湿力不均匀,所以其元件贴片的以为也会直接导致其出现立碑现象,我们可以通过对其贴片机参数进行调节来解决此类问题。

    ⑤ 再流焊的立碑(曼哈顿现象)

    片式元件在遭受急速加热情况下发生的翘立,这是因为急热使元件两端存在温差,专电极端一边的焊料完全熔属融后获得良好的湿润,而另一边的焊料未完全熔融而引起湿润不良,这样促进了元件的翘立。因此,加热时要从时间要素的角度考虑,使水平方向的加热形成均衡的温度分布,避免急热的产生。 防止元件翘立的主要因素有以下几点:
    ①选择粘接力强的焊料,焊料的印刷精度和元件的贴装精度也需提高;
    ②元件的外部电极需要有良好的湿润性和湿润稳定性。推荐:温度40℃以下,湿度70%RH以下,进厂元件的使用期不可超过6个月;
    ③采用小的焊区宽度尺寸,以减少焊料熔融时对元件端部产生的表面张力。另外可适当减小焊料的印刷厚度,如选用100μm;
    ④焊接温度管理条件设定也是元件翘立的一个因素。通常的目标是加热要均匀,特别在元件两连接端的焊接圆角形成之前,均衡加热不可出现波动。

    ⑥ SMT贴片加工中的立碑现象应如何预防

    先找到原因才能预防

    ⑦ 回复:如何解决锡膏立碑问题吗

    您好,双智利锡膏厂家为您解答锡膏立碑的原因:
    1、锡膏印刷时定放位置的移位
    2、锡膏中的助焊剂使元器件浮起
    3、印刷锡膏的厚度不够或是不均匀
    4、锡膏贴片后过回流焊时加热速度或快且不均匀
    5、锡膏本身的性质(活性)没有调到最佳
    6、元器件的可焊性差
    针对立碑现象我们来针对性的去调整解决:
    1、调整印刷的参数
    2、采用助焊剂含量少的锡膏
    3、调整锡膏印刷的厚度
    4、调整回流焊的温度曲线
    5、严格按规范进行焊盘设计
    6、选用可焊性好的锡膏
    双智利锡膏厂家有针对性的锡膏,防立碑,可以搜索了解下。

    ⑧ 贴片锅炉后,出现立碑的现象怎么回事

    电阻都能立碑啊?锡膏的话两边是一样的,主要看锡膏的量是不是两边都一样,还有回流焊的温度均匀不均匀了,是电脑型的大回流焊还是简易的小回流焊焊的?

    ⑨ PCB板:SMT后,电阻立碑是什么原因

    立 碑

    在表面贴装工艺的回流焊接过程中,贴片元件会产生因翘立而脱焊的缺陷,如图4,人们形象地称之为“立碑”现象(也有人称之为“曼哈顿”现象)。

    “立碑”现象常发生在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。特别是1005或更小钓0603贴片元件生产中,很难消除“立碑”现象。

    “立碑”现象的产生是由于元件两端焊盘上的焊膏在回流熔化时,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。造成张力不平衡的因素也很多,下面将就一些主要因素作简要分析。

    1.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+10℃,时间为60-90秒左右。

    2.焊盘尺寸

    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。

    3.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。

    4.贴装偏移

    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。

    5.元件重量

    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。

    焊接缺陷还有很多,本文列举的只是三种最为常见的缺陷。解决这些焊接缺陷的措施也很多,但往往相互制约。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,这一点在实际工作中我们应切记。

    ⑩ 回流焊接后元件立碑怎么解决

    “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。
    希望能帮到你

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