一、锡膏印刷不良判定与相关原因分析

 

      锡膏印刷不均匀，锡膏量一多一少，会引起曼哈顿（立碑）现象。锡膏印刷太少或贴片偏位，易导致虚焊不良。锡膏量过多，使锡膏形状崩塌，超出焊盘的锡膏在融化的过程中形成锡珠，易造成短路现象。

 

      元件表面或焊盘表面氧化，降低了可焊性，使得焊锡和元件及焊盘浸润不良而形成虚焊，应避免使用元件表面或线路板焊盘氧化的部品，以保持良好的可焊性。

 

      锡膏印刷应均匀，锡膏应与焊盘尺寸、形状相等，并与焊盘对齐，锡膏的最少用量应覆盖住焊盘的75%以上的面积，过量的锡膏最大覆盖区域须小于1.2倍的焊盘面积，禁止与相邻焊盘接触。

 

      以下为印刷的相关不良判定标准与影响印刷不良的相关因素分析：

 

1.锡膏印刷不良的问题现象：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. 影响锡膏印刷不良的原因分析

 

 

      印刷锡膏在整个生产中引起的质量问题占的比重较大，印刷质量与模板的状况、锡膏设备的刮刀、操作与清洗有很大关系，解决这类问题要注意各方面的技术要求，一般来说要想印出高质量的锡膏印刷，必须要有：

 

      1)良好适宜的锡膏。

      2)良好合理的模板。

      3)良好的设备与刮刀。

      4)良好的清洗方法与适当的清洗频次。

 

3. 锡膏印刷不良相关原因分析与处理方法：

 

3.1、坍塌

 

      印刷后，锡膏往焊盘两边塌陷。产生的原因可能是：

 

      1)刮刀压力太大。

      2)印刷板定位不稳定。

      3)锡膏粘度或金属含量过低。

 

防止或解决办法：

 

      调整刮刀压力；重新固定印刷板；选择合适粘度的锡膏。

 

3.2、锡膏厚度超下限或偏下限

 

      产生的可能原因是：

 

      1)模板厚度不符合要求（太薄）。

      2)刮刀压力过大。

      3)锡膏流动性太差。

 

防止或解决办法：

 

      选择厚度合适的模板；选择颗粒度和粘度合适的锡膏；调整刮刀压力。

 

3.3、厚度不一致

 

      印刷后，焊盘上锡膏厚度不一致，产生的原因可能是：

 

      1)模板与印刷板不平行。

      2)锡膏搅拌不均匀，使得粘度不一致。

 

防止或解决办法：

 

      调整模板与印刷板的相对位置，印刷前充分搅拌锡膏。

 

3.4、边缘和表面有毛刺

 

      产生可能原因是锡膏粘度偏低，模板网孔孔壁粗糙或孔壁粘有锡膏。

 

防止或解决办法：

 

      钢网投产前确认检查网孔的开孔质量，印刷过程中要注意清洗网板。

 

3.5、印刷均匀

 

      印刷不完全是指焊盘上部分地方没印上锡膏。产生的可能原因是：

 

      1)网孔孔堵塞或部分锡膏粘在模板底部。

      2)锡膏粘度太小。

      3)锡膏中有较大尺寸的金属粉末颗粒。

      4)刮刀磨损。

 

防止或解决办法：

 

      清洗网孔和模板底部，选择粘度合适的锡膏，并使得锡膏印刷能有效地覆盖整个印刷区域，选择金属粉末颗粒尺寸与窗孔尺寸相对应的锡膏。

 

3.6、拉尖

 

      拉尖是指漏印后焊盘上的锡膏呈小山峰状，产生的可能原因是：

 

      印刷间隙或锡膏粘度太大，或钢网与线路板脱模（即分离）速度过快。

 

防止或解决办法：

 

      将印刷间隙调整为零间距或选择合适粘度的锡膏，减小脱模速度。

 

3.7、偏位

 

      偏位是指印刷后的锡膏偏离焊盘1/4及以上的距离，产生的可能原因是：

 

      1)线路板定位不良（线路板偏位或定位不牢），印刷时产生偏位；

      2)印刷时，线路板定位不平整，线路板与钢网之间有间隙；

      3)钢网与线路板未对中（半自动印刷机）；

      4)印刷时，线路板与钢网间存在一定角度的夹角；

      5)钢网变形；

      6)钢网开孔与线路板存在不同方向的偏移；

 

防止或解决办法：

 

      检查线路板定位治具是否良好，有无松动或移位，定位PIN与线路板是否匹配；确认钢网与线路板是否完全对中，线路板与钢网间是否存在夹角的情况，并进行相应的调整；检查钢网是否变形，钢网开孔是否与线路板焊盘存在不同方向的偏位现象，确认为钢网不良，确认处理。

 

锡膏使用相关要求：

 

      1)较为理想的使用环境温度为20~27℃，相对湿度为40%~60%RH。

      2)平时不使用时应密封保存在冰箱内（0~10℃）。

      3)使用时从冰箱中取出放置，须解冻3小时以上，使其达到室温。使用前要充分搅拌。

 

二、元件贴装不良相关原因分析与应对

 

1、贴片机抛料原因分析与处理方法：

 

      所谓抛料就是指贴片机在生产过程中，吸取元件之后未进行贴装，并将元件拋至拋料盒或其它地方，或者未吸取元件而执行以上的一个抛料动作。抛料造成材料的损耗，延长了生产时间，降低了生产效率，提高了生产成本，为优化生产效率，降低成本，必须解决抛料率高的问题。

 

      以下为抛料主要原因及对策：

 

原因1：

 

      吸嘴问题，吸嘴变形、堵塞或破损造成气压不足，漏气，造成吸料不良，取料不正，识别不良而抛料。

 

对策：

 

      清洁或更换吸嘴。

 

原因2：

 

      识别系统问题，视觉不良，视觉或雷射镜头有灰尘或杂物干扰识别，识别光源选择不当和强度、灰度不够，还有可能识别系统本身已坏。

 

对策：

 

      清洁擦拭识别系统表面（反光镜片），保证反光镜片干净无杂物沾污等，调整光源强度、灰度，如故障仍未解决，检查并确认（影像）识别系统硬件。

 

原因3：

 

      取料位置不良，吸嘴在吸取元件时不在元件的中心位置，取料高度不正确（一般以碰到零件后下压0.05mm为准）而造成取料有偏移，识别时超出规定的允许误差而抛料。

 

对策：

 

      使用相机检查并确认取料位置，必要时调整取料位置。

 

原因4：

 

      真空问题，气压不足，真空气管通道不顺畅，有导物堵塞真空通道，或真空有泄漏造成气压不足，在对元件吸取时因吸取力度不够，元件未被吸上或元件被吸取后在贴装前途中掉落。

 

对策：

 

      检查贴装头各吸嘴对应的电磁阀真空值是否正常，清洁气路管道。

 

原因5：

 

      程序问题，所运行的贴装程序中元件参数设置不当，与来料实物尺寸，亮度等参数不符造成识别不良而抛料。

 

对策：

 

      修改元件参数，搜寻元件最佳参数设定。

 

原因6：

 

      来料的问题，来料不规则，元件引脚氧化等不合格产品。

 

对策：

 

      联络IQC，并将元件不良情况反馈至供应商进行改善。

 

原因7：

 

      供料器问题，供料器位置变形，供料器进料不良(供料器棘齿轮损坏，料带孔未卡在供料器的棘齿轮上，供料器下方有异物，弹簧老化，或电气不良)，造成取料位置不当或取料不良而抛料，或供料器损坏。

 

对策：

 

      供料器调整，清扫供料器平台，更换已坏部件或供料器。

 

      当出现抛料不良并到现场进行处理时，技术人员应先询问设备操作员了解相关情况后，再根据观察分析直接找到问题所在，这样更能有效的找出问题，加以解决，同时提高生产效率，不占用过多的机器生产时间。

 

2、其它贴装不良原因分析与处理方法：

 

 

三、回流焊接不良相关原因分析与应对：

 

 

锡珠产生原因分析

 

      一般来说，锡珠的产生原因是多方面，综合的。锡膏的印刷厚度、锡膏的组成及氧化度、模板的制作及开口、锡膏是否吸收了水分、元件贴装压力、元器件及焊盘的可焊性、再流焊温度的设置、外界环境的影响都可能是焊锡珠产生的原因。

 

      锡珠的直径大致在0.2mm～0.4mm 之间，也有超过此范围的，主要集中在片式阻容元件的周围。焊锡珠的存在，不仅影响了电子产品的外观，也对产品的质量埋下了隐患。原因是现代化印制板元件密度高，间距小，焊锡珠在使用时可能脱落，从而造成元件短路，影响电子产品的质量。

 

1、锡膏的金属含量。

 

      锡膏中金属含量其质量比约为88％～92％，体积比约为50%。当金属含量增加时，锡膏的黏度增加，就能有效地抵抗预热过程中汽化产生的力。

 

      另外，金属含量的增加，使金属粉末排列紧密，使其在熔化时更容结合而不被吹散。此外，金属含量的增加也可能减小锡膏印刷后的“塌落”，因此，不易产生焊锡珠。

 

2、锡膏的金属氧化度。

 

      在锡膏中，金属氧化度越高在焊接时金属粉末结合阻力越大，锡膏与焊盘及元件之间就越不浸润，从而导致可焊性降低。实验表明：焊锡珠的发生率与金属粉末的氧化度成正比。一般的，锡膏中的焊料氧化度应控制在0.05％以下，最大极限为0.15％。

 

3、锡膏中金属粉末的粒度。

 

      锡膏中粉末的粒度越小，锡膏的总体表面积就越大，从而导致较细粉末的氧化度较高，因而焊锡珠现象加剧。我们的实验表明：选用较细颗粒度的锡膏时，更容易产生焊锡粉。

 

4、锡膏在印制板上的印刷厚度。

 

      锡膏印刷后的厚度是印刷的一个重要参数，通常在120~200um之间。锡膏过厚会造成锡膏的“塌落”，促进焊锡珠的产生。

 

5、锡膏中助焊剂的量及焊剂的活性。

 

      焊剂量太多，会造成锡膏的局部塌落，从而使焊锡珠容易产生。另外，焊剂的活性小时，焊剂的去氧化能力弱，从而也容易产生锡珠。免清洗锡膏的活性较松香型和水溶型锡膏要低，因此就更有可能产生焊锡珠。

 

      此外，锡膏在使用前，须进行3小时以上的解冻，否则，锡膏容易吸收水分，在回流焊接时焊锡飞溅而产生锡珠。

 

6、钢网开孔

 

      合适的模板开孔形状及尺寸也会减少焊锡球的产生。

 

7、印制不良线路板的清洗

 

      对印制不良线路板进行清洗时，若未清洗干净，印制板表面和过孔内就会残余的部分锡膏，焊接时就会形成锡珠。因此须加强操作员在生产过程中的责任心，与线路板的清洗方法，严格按照工艺要求进行生产，加强工艺过程的质量控制。

 

8、元件贴装压力及元器件的可焊性。

 

      如果元件在贴装时压力过大，锡膏就容易被挤压到元件下面的阻焊层上，在再流焊时焊锡熔化跑到元件的周围形成焊锡珠。

 

解决方法：

 

      减小贴装时的压力，并采用上面推荐使用的模板开口形式，避免锡膏被挤压到焊盘外边去。另外，元件和焊盘焊性也有直接影响，如果元件和焊盘的氧化度严重，也会造成焊锡珠的产生。

 

      经过热风整平的焊盘在锡膏印刷后，改变了焊锡与焊剂的比例，使焊剂的比例降低，焊盘越小，比例失调越严重，这也是产生焊锡珠的一个原因。

 

      综上可见，焊锡珠的产生是一个极复杂的过程，我们在调整参数时应综合考虑，在生产中摸索经验，达到对焊锡珠的最佳控制。