锡膏 SMT工艺问题大全

问题1：接一客户的单子，PCB 很简单，上面有一个QFN，客户要求用有铅工艺生产，钢网，物料，PCB客户提供，生产中QFN开始有很多侧面引脚上锡**，**率40%！后来加氮气过Reflow，彻底没有**了，但是客户未要求使用氮气过炉，请各位同行有过这方面经验的帮我分析，提些改善建议，相关资料如下：

1、锡膏为Sn63/Pb37 3号锡粉25-45um颗粒；

2、钢网为0.1mm厚，与PCB焊盘按1：1开口设计，钢网客户提供；3、采用全自动印刷机,印刷OK！

4、贴装OK

5、有铅炉温测试Profile：

Heating Up Ratio: 1.3OC/Sec 25-140OC 85sec;Soaking area：140-183OC 90sec

Reflow area: over 183OC 57sec, Peak temperature 225OC;Cooling down ratio: -2C/Sec

Speed:800mm/sec

6、8温区回流炉，要求不使用氮气过回流焊；

刚开始过炉，QFN好多侧面引脚上锡**，侧面看可以看到侧面的引脚外露；**率：40%！

后来使用氮气过REFLOW，此元件上锡饱满，没有**发生!

使用氮气减小了锡膏的表面张力，增强了润湿性能，但是客户没要求使用氮气，也不会为氮气买账，现请教大家在不更改钢网的情况下，有什么方法可以解决此类问题？

解答：通过你刚才说，初步判断：你们现在所用的锡膏的湿润性不够，要借助于氮气增加其湿润性。

解决方法：1.更换湿润行更好的锡膏；2.调整温度曲线，控制制程在合适的浸泡温度和时间。

问题2：我司*近贴片的主板，测试时有不开机现象，经分析，是CPU(BGA封装)虚焊了，手工加焊一下重新测试OK，一直查不到原因，出货的主板到客户手里面仍有反应用一久有不开机现象，请问到底是什么原因?我们现在是用的无铅工艺，料也是无铅的。

解答：这个问题的原因在于BGA 植球跟PCB焊盘没有真正的“焊接”而只是接触，当2个接面有接触时功能正常，但如果PCB稍有变形就造成2个接面分离，另外一个情形就是2个焊接面间未焊接, 同时由于PCB焊盘上印刷锡膏经回流焊后在焊锡表面残留助焊剂而产生隔绝，加焊后造成焊锡表面残留助焊剂消失, 使2个焊接界面再次接合，但这样的接合强度不足，稍有外力就可能又造成断裂，改善这个问题要先确认锡膏印刷量是否足够，贴片压力及深度是否足够（在不造成锡桥的情况下）, 另外把回流焊加热时间稍为拉长。

问题3：单面阻燃板波峰焊遇到的问题：单面阻燃板焊盘进行了钎锡合金处理，涂有阻焊剂，插件有多个继电器、IC座、电阻、电解电容、散热片和三极管，波峰焊后连锡严重。请教是助焊剂问题、温度问题、传输速度问题、锡的问题。

解答：如果是仅仅是连锡的话，你上面所说的都有可能，具体要具体分析，你可以试验做一下，可以的话做一个田口实验，应该可以很快找到*佳参数，同时提醒你，换一个PCB 的流向试一下。

问题4：什么叫做微波峰选择焊，他的主要配置方式以及一般所达到的精度和设计要求有哪些，如何与其他焊接设备搭配一起联线运作？

解答：起初，微波峰选择焊设备主要用于返修DIP器件。相对其它设备来说，它只适于返修小批量的产品，因此，长期以来，一直未引起人们广泛的关注。只是当遇到例如一些3－D问题需要处理时候，它才会从角落里被拉出来大显身手。

不过，随着片式化率不断提高，回流焊接后剩余的插装件低于15%时，人们觉得有必要唤醒微波峰焊接设备了。

相当多的公司已经开发了以微波峰焊接技术为基础的选择焊接设备，并力求使他们的客户相信选择焊接装备是无所不能的。尤其是在欧洲。确实，它们在实际应用中，表现出来了许多优异的特性。

当用微波峰焊接时，有两个典型的方式。

拖焊方式：微波峰焊接系统可以充当传统波峰焊系统来使用。在这种情况下，PCB被传送而经过微波峰系统，而且仅仅是那些需要焊接的区域会与波峰接触。参数完全按照传统波峰焊来设定。如：接触的角度保持在5°至7°之间；同时需考虑波峰离板速度、波峰与板的接触长度、浸入的深度、拖焊速度等其他的应用参数。在不更换喷嘴的情况下，通过板与微波峰的相对移动，可焊接多种不同的元件。

浸焊操作：此时，锡波位置应与要焊接的位置相对应。大多数应用中是通过布局多个微波峰喷嘴（*多10个）使之与PCB上的元件布局一一对应。焊接过程不是动态的，即：组件位于微波峰的上方，垂直降下浸入锡波之中。这种情况下，*重要的参数是：适当的定位、停留时间和分离速度。一旦更换产品，通常都必须更换喷嘴。

显而易见，这些微波峰不能完全模拟传统波峰的形态与特性。至于微波峰的焊接特性，特别是当PCB以传送方式进行拖焊时，是不够理想的。因此，喷嘴的优良设计与适当选材都是非常重要的。

精度：

在许多情况下，选择性地焊接元件的想法是产品投产后才考虑到的。所以，*初的版面设计没有考虑那种可能性，因此对尺寸的限制非常大。

焊接点与相邻元件的间隙公差应该是多少，实际上是很常见的问题。

这个间隙容差与2个参数有关：

微波峰的设计及PCB传送的准确性与重复性。

在实际应用中，会碰到相邻元件与焊接点的距离<1mm（.040 in.）。局限在如此狭小的空间时，可以用浸焊来完成。甚至突出板面很高的塑料连接器或其它元件都可以进行良好的焊接。这不仅仅是依赖正确的喷嘴设计，更多地依赖PCB传送的**性。

目前市场上有几种传送方式可供选择。有传统的“直线式导轨”（大多价格较便宜）；而更**的传送方式是高精密度的机器手。这种机器手具有4-维甚至5-维的电控运动能力，经过可编程控制器的自由编程选择，可以如同“按按钮”般非常容易地从浸焊方式改为拖焊模式。不过，这种系统在更换产品时必须更换喷嘴系统，通常要花费几分钟时间。

显而易见，由于直线式可以同时进行喷雾、预热及焊接几个步骤，他们的单板焊接周期通常比带机器手的系统快捷。但是，由于速度加快了，灵活性却降低了。

机器手的重复性为<0.05 mm（<2 mil)，速度为4.2 m/sec，保证制程速度和传送速度都有较宽的选择范围。

装在机器手上的抓板机构（gripper）则带来了另外一些特点。

抓板机构可分为通用型和定制型。定制型一般是为某种特殊情况设计，可以提高焊接效果，比如板边缘间隙过小的情况。

随着当今PCB的设计变得越来越复杂，同一块板的两面同时需要选择焊已是很普遍了。这时可在抓板机构上增加一个翻板装置就可以一次完成两面焊接。

喷嘴设计：

对于采用静止的还是流动的波峰，专家们颇有争议。不过在正确地选择喷嘴材料，获得合适的液态焊料与喷嘴间的“排斥角”(注)，意见是一致的。这个角度在需要避开附近的元件时，能发挥良好的作用。另一方面，这个角度还能阻止锡渣飘浮于波峰，这种问题一旦出现，就会破坏小波峰。

谈到锡渣，微波峰焊中，一般不使用刮除方法，而是使用惰性气体来防止锡渣的产生：局部或区域使用氮气。局部充氮即只在波峰喷嘴周围分布氮气，当组件焊接时紧贴波峰，喷嘴周围的氮气便能紧密地包围焊接区域从而获得很好的效果。

区域使用惰性气体就好象是一个全通道的氮气系统，在整个区域上方设计了一个密封的氮气腔。以此可保证持续稳定而较低的含氧量。以上两种充氮方法，就焊点可靠性而言，是否可以获得同传统波峰焊设备使用氮气时一样的效果，还必须通过试验来确认。

高精度定位大多使用视觉系统，以局部基准点作参照物。置放深度（板下降高度）也必须加以控制，以确保**的浸锡深度。经常性地监测波峰高度并进行反馈调节是一个非常有效的方法。在惰性气体环境下，此流程控制系统运作特别良好。

联线运作:

要完成的任务是在回流焊接之后，用选择焊接将几个剩余的元件和连接器焊接到板上，关键的因素是生产量。经过分析认为采用激光与微波峰相结合为*佳方案。这条线上用了3台选择焊设备：2台微波峰选焊和1台激光选焊。组件从回流焊出来之后，首先进入两台微波峰选焊设备，接着进入激光焊设备，完成一面焊接后经过翻板，焊接**面。作激光焊接时，无需再加焊料，回流时已经在相应位置施加了足量的焊膏，激光焊头采用了扫描头形成一条激光束同时加热连接器的所有引脚。经过对组件可靠性和一般性能的测试，已证明了可以满足的公司的严格要求。

问题5：请问助焊剂喷涂方式和工艺因素主要有哪些？

解答：目前比较常用的助焊剂喷涂方式有：1. 超声喷涂：将频率大于20KHz的振荡电能通过压电陶瓷换能器转换成机械能，把焊剂雾化，经压力喷嘴到PCB上。

2. 丝网封方式：由微细，高密度小孔丝网的鼓旋转空气刀将焊剂喷出，由产生的喷雾，喷到PCB上。

3. 压力喷嘴喷涂：直接用压力和空气带焊剂从喷嘴喷出助焊剂喷涂工艺因素:

★ 设定喷嘴的孔径，烽量，形状，喷嘴间距，避免重叠影响喷涂的均匀性。

★ 设定超声雾化器电压，以获取正常的雾化量.

★ 喷嘴运动速度的选择

★ PCB传送带速度的设定

★ 焊剂的固含量要稳定

★ 设定相应的喷涂宽度等等。

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