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錫膏印刷不良判定與相關(guān)原因分析：
錫膏印刷不均勻，錫膏量一多一少，會(huì )引起曼哈頓（立碑）現象。錫膏印刷太少或貼片偏位，易導致虛焊不良。錫膏量過(guò)多，使錫膏形狀崩塌，超出焊盤(pán)的錫膏在融化的過(guò)程中形成錫珠，易造成短路現象。元件表面或焊盤(pán)表面氧化，降低了可焊性，使得焊錫和元件及焊盤(pán)浸潤不良而形成虛焊，應避免使用元件表面或線(xiàn)路板焊盤(pán)氧化的部品，以保持良好的可焊性。錫膏印刷應均勻，錫膏應與焊盤(pán)尺寸、形狀相等，并與焊盤(pán)對齊，錫膏的最少用量應覆蓋住焊盤(pán)的75%以上的面積，過(guò)量的錫膏最大覆蓋區域須小于1.2倍的焊盤(pán)面積，禁止與相鄰焊盤(pán)接觸。以下為印刷的相關(guān)不良判定標準與影響印刷不良的相關(guān)因素分析： 錫膏印刷不良的問(wèn)題現象：         很大關(guān)系，解決這類(lèi)問(wèn)題要注意各方面的技術(shù)要求，一般來(lái)說(shuō)要想印出高質(zhì)量的錫膏印刷，必須要有： 1）良好適宜的錫膏。 2）良好合理的模板。 3）良好的設備與刮刀。 4）良好的清洗方法與適當的清洗頻次。 3. 錫膏印刷不良相關(guān)原因分析與處理方法： 3.1、坍塌 印刷后，錫膏往焊盤(pán)兩邊塌陷。產(chǎn)生的原因可能是： 1) 刮刀壓力太大。 2) 印刷板定位不穩定。 3) 錫膏粘度或金屬含量過(guò)低。 防止或解決辦法： 調整刮刀壓力；重新固定印刷板；選擇合適粘度的錫膏。 3.2、錫膏厚度超下限或偏下限 產(chǎn)生的可能原因是： 1) 模板厚度不符合要求（太?。?。 2) 刮刀壓力過(guò)大。 3) 錫膏流動(dòng)性太差。 防止或解決辦法： 選擇厚度合適的模板；選擇顆粒度和粘度合適的錫膏；調整刮刀壓力。 3.3、厚度不一致 印刷后，焊盤(pán)上錫膏厚度不一致，產(chǎn)生的原因可能是： 1) 模板與印刷板不平行。 2) 錫膏攪拌不均勻，使得粘度不一致。 防止或解決辦法： 調整模板與印刷板的相對位置，印刷前充分攪拌錫膏。 3.4、邊緣和表面有毛刺 產(chǎn)生可能原因是錫膏粘度偏低，模板網(wǎng)孔孔壁粗糙或孔壁粘有錫膏。 防止或解決辦法： 鋼網(wǎng)投產(chǎn)前確認檢查網(wǎng)孔的開(kāi)孔質(zhì)量，印刷過(guò)程中要注意清洗網(wǎng)板。 3.5、印刷均勻 印刷不完全是指焊盤(pán)上部分地方?jīng)]印上錫膏。產(chǎn)生的可能原因是： 1) 網(wǎng)孔孔堵塞或部分錫膏粘在模板底部。 2) 錫膏粘度太小。 1) 錫膏中有較大尺寸的金屬粉末顆粒。 2) 刮刀磨損。 防止或解決辦法：清洗網(wǎng)孔和模板底部，選擇粘度合適的錫膏，并使得錫膏印刷能有效地覆蓋整個(gè)印刷區域，選擇金屬粉末顆粒尺寸與窗孔尺寸相對應的錫膏。 3.6、拉尖 拉尖是指漏印后焊盤(pán)上的錫膏呈小山峰狀，產(chǎn)生的可能原因是： 印刷間隙或錫膏粘度太大，或鋼網(wǎng)與線(xiàn)路板脫模（即分離）速度過(guò)快。 防止或解決辦法：將印刷間隙調整為零間距或選擇合適粘度的錫膏，減小脫模速度。 3.7、偏位 偏位是指印刷后的錫膏偏離焊盤(pán)1/4及以上的距離，產(chǎn)生的可能原因是： 1） 線(xiàn)路板定位不良（線(xiàn)路板偏位或定位不牢），印刷時(shí)產(chǎn)生偏位； 2）印刷時(shí)，線(xiàn)路板定位不平整，線(xiàn)路板與鋼網(wǎng)之間有間隙； 3）鋼網(wǎng)與線(xiàn)路板未對中（半自動(dòng)印刷機）； 4）印刷時(shí)，線(xiàn)路板與鋼網(wǎng)間存在一定角度的夾角； 5）鋼網(wǎng)變形； 6）鋼網(wǎng)開(kāi)孔與線(xiàn)路板存在不同方向的偏移； 防止或解決辦法： 檢查線(xiàn)路板定位治具是否良好，有無(wú)松動(dòng)或移位，定位PIN與線(xiàn)路板是否匹配；確認鋼網(wǎng)與線(xiàn)路板是否完全對中，線(xiàn)路板與鋼網(wǎng)間是否存在夾角的情況，并進(jìn)行相應的調整；檢查鋼網(wǎng)是否變形，鋼網(wǎng)開(kāi)孔是否與線(xiàn)路板焊盤(pán)存在不同方向的偏位現象，確認為鋼網(wǎng)不良，確認處理。 錫膏使用相關(guān)要求： 1) 較為理想的使用環(huán)境溫度為20~27℃，相對濕度為40%~60%RH。 2) 平時(shí)不使用時(shí)應密封保存在冰箱內（0~10℃）。 3) 使用時(shí)從冰箱中取出放置，須解凍3小時(shí)以上，使其達到室溫。使用前要充分攪拌。 元件貼裝不良相關(guān)原因分析與應對: 1、貼片機拋料原因分析與處理方法： 所謂拋料就是指貼片機在生產(chǎn)過(guò)種中，吸取元件之后未進(jìn)行貼裝，并將元件拋至拋料盒或其它地方，或者未吸取元件而執行以上的一個(gè)拋料動(dòng)作。拋料造成材料的損耗，延長(cháng)了生產(chǎn)時(shí)間，降抵了生產(chǎn)效率，提高了生產(chǎn)成本，為優(yōu)化生產(chǎn)效率，降低成本，必須解決拋料率高的問(wèn)題。以下為拋料主要原因及對策： 原因1：吸嘴問(wèn)題，吸嘴變形、堵塞或破損造成氣壓不足，漏氣，造成吸料不良，取料不正，識別不良而拋料。 對策：清潔或更換吸嘴； 原因2：識別系統問(wèn)題，視覺(jué)不良，視覺(jué)或雷射鏡頭有灰塵或雜物干擾識別，識別光源選擇不當和強度、灰度不夠，還有可能識別系統本身已壞。 對策：清潔擦拭識別系統表面（反光鏡片），保證反光鏡片干凈無(wú)雜物沾污等，調整光源強度、灰度，如故障仍未解決，檢查并確認（影像）識別系統硬件； 原因3：取料位置不良，吸嘴在吸取元件時(shí)不在元件的中心位置，取料高度不正確（一般以碰到零件后下壓0.05mm為準）而造成取料有偏移，識別時(shí)超出規定的允許誤差而拋料。 對策：使用相機檢查并確認取料位置，必要時(shí)調整取料位置； 原因4：真空問(wèn)題，氣壓不足，真空氣管通道不順暢，有導物堵塞真空通道，或真空有泄漏造成氣壓不足，在對元件吸取時(shí)因吸取力度不夠，元件未被吸上或元件被吸取后在貼裝前途中掉落。 對策：檢查貼裝頭各吸嘴對應的電磁閥真空值是否正常，清潔氣路管道； 原因5：程序問(wèn)題，所運行的貼裝程序中元件參數設置不當，與來(lái)料實(shí)物尺寸，亮度等參數不符造成識別不良而拋料。 對策：修改元件參數，搜尋元件最佳參數設定； 原因6：來(lái)料的問(wèn)題，來(lái)料不規則，元件引腳氧化等不合格產(chǎn)品。 對策：聯(lián)絡(luò )IQC，并將元件不良情況反饋至供應商進(jìn)行改善； 原因7：供料器問(wèn)題，供料器位置變形，供料器進(jìn)料不良(供料器棘齒輪損壞，料帶孔未卡在供料器的棘齒輪上，供料器下方有異物，彈簧老化，或電氣不良)，造成取料位置不當或取料不良而拋料，或供料器損壞。 對策：供料器調整，清掃供料器平臺，更換已壞部件或供料器； 當出現拋料不良并到現場(chǎng)進(jìn)行處理時(shí)，技術(shù)人員應先詢(xún)問(wèn)設備操作員了解相關(guān)情況后，再根據觀(guān)察分析直接找到問(wèn)題所在，這樣更能有效的找出問(wèn)題，加以解決，同時(shí)提高生產(chǎn)效率，不占用過(guò)多的機器生產(chǎn)時(shí)間。 <三> 回流焊接不良相關(guān)原因分析與應對： 錫珠產(chǎn)生原因分析 一般來(lái)說(shuō)，錫珠的產(chǎn)生原因是多方面，綜合的。錫膏的印刷厚度、錫膏的組成及氧化度、模板的制作及開(kāi)口、錫膏是否吸收了水分、元件貼裝壓力、元器件及焊盤(pán)的可焊性、再流焊溫度的設置、外界環(huán)境的影響都可能是焊錫珠產(chǎn)生的原因。錫珠的直徑大致在0.2mm～0.4mm 之間，也有超過(guò)此范圍的，主要集中在片式阻容元件的周?chē)?。焊錫珠的存在，不僅影響了電子產(chǎn)品的外觀(guān)，也對產(chǎn)品的質(zhì)量埋下了隱患。原因是現代化印制板元件密度高，間距小，焊錫珠在使用時(shí)可能脫落，從而造成元件短路，影響電子產(chǎn)品的質(zhì)量。 1、錫膏的金屬含量。錫膏中金屬含量其質(zhì)量比約為88％～92％，體積比約為50%。當金屬含量增加時(shí)，錫膏的黏度增加，就能有效地抵抗預熱過(guò)程中汽化產(chǎn)生的力。另外，金屬含量的增加，使金屬粉末排列緊密，使其在熔化時(shí)更容結合而不被吹散。此外，金屬含量的增加也可能減小錫膏印刷后的“塌落”，因此，不易產(chǎn)生焊錫珠。 2、錫膏的金屬氧化度。在錫膏中，金屬氧化度越高在焊接時(shí)金屬粉末結合阻力越大，錫膏與焊盤(pán)及元件之間就越不浸潤，從而導致可焊性降低。實(shí)驗表明：焊錫珠的發(fā)生率與金屬粉末的氧化度成正比。一般的，錫膏中的焊料氧化度應控制在0.05％以下，最大極限為0.15％。 3、錫膏中金屬粉末的粒度。錫膏中粉末的粒度越小，錫膏的總體表面積就越大，從而導致較細粉末的氧化度較高，因而焊錫珠現象加劇。我們的實(shí)驗表明：選用較細顆粒度的錫膏時(shí)，更容易產(chǎn)生焊錫粉。 4、錫膏在印制板上的印刷厚度。錫膏印刷后的厚度是印刷的一個(gè)重要參數，通常在120~200um之間。錫膏過(guò)厚會(huì )造成錫膏的“塌落”，促進(jìn)焊錫珠的產(chǎn)生。 5、錫膏中助焊劑的量及焊劑的活性。焊劑量太多，會(huì )造成錫膏的局部塌落，從而使焊錫珠容易產(chǎn)生。另外，焊劑的活性小時(shí)，焊劑的去氧化能力弱，從而也容易產(chǎn)生錫珠。免清洗錫膏的活性較松香型和水溶型錫膏要低，因此就更有可能產(chǎn)生焊錫珠。 6、此外，錫膏在使用前，須進(jìn)行3小時(shí)以上的解凍，否則，錫膏容易吸收水分，在回流焊接時(shí)焊錫飛濺而產(chǎn)生錫珠。 7、鋼網(wǎng)開(kāi)孔 合適的模板開(kāi)孔形狀及尺寸也會(huì )減少焊錫球的產(chǎn)生。 8．印制不良線(xiàn)路板的清洗 對印制不良線(xiàn)路板進(jìn)行清洗時(shí)，若未清洗干凈，印制板表面和過(guò)孔內就會(huì )殘余的部分錫膏，焊接時(shí)就會(huì )形成錫珠。因此須加強操作員在生產(chǎn)過(guò)程中的責任心，與線(xiàn)路板的清洗方法，嚴格按照工藝要求進(jìn)行生產(chǎn)，加強工藝過(guò)程的質(zhì)量控制。 9、元件貼裝壓力及元器件的可焊性。 如果元件在貼裝時(shí)壓力過(guò)大，錫膏就容易被擠壓到元件下面的阻焊層上，在再流焊時(shí)焊錫熔化跑到元件的周?chē)纬珊稿a珠。 解決方法： 減小貼裝時(shí)的壓力，并采用上面推薦使用的模板開(kāi)口形式，避免錫膏被擠壓到焊盤(pán)外邊去。另外，元件和焊盤(pán)焊性也有直接影響，如果元件和焊盤(pán)的氧化度嚴重，也會(huì )造成焊錫珠的產(chǎn)生。經(jīng)過(guò)熱風(fēng)整平的焊盤(pán)在錫膏印刷后，改變了焊錫與焊劑的比例，使焊劑的比例降低，焊盤(pán)越小，比例失調越嚴重，這也是產(chǎn)生焊錫珠的一個(gè)原因。 綜上可見(jiàn)，焊錫珠的產(chǎn)生是一個(gè)極復雜的過(guò)程，我們在調整參數時(shí)應綜合考慮，在生產(chǎn)中摸索經(jīng)驗，達到對焊錫珠的最佳控制。 無(wú)鉛系列溫度曲線(xiàn)基準： 根據現有焊接設備，結合現在使用焊膏的規格參數，結合產(chǎn)品實(shí)際的生產(chǎn)焊接情況制定出較為理想的溫度曲線(xiàn)圖（無(wú)鉛系列）：  第一階段為升溫階段，在這一階段印制板從室溫上升到150℃，持續時(shí)間為75秒左右，主要目的是使焊膏中的溶劑揮發(fā)，升溫速度不可太快，一般控制在4℃/S以?xún)取?br /> 第二階段為預熱保溫階段，其目的是除去過(guò)剩的溶劑及水分，以防止印制板因急劇升溫帶來(lái)的熱應力，促使助焊劑和化。預熱溫度控制在150-200℃，預熱時(shí)間控制在60~180秒范圍內。錫膏開(kāi)始熔化，潤濕焊點(diǎn)部位。在該階段需注意：既要使印制板和元器件充分預熱，減少熱沖擊，又要避免過(guò)熱，使助焊劑提前失效，造成板材、元器件損壞。 第三階段為焊接階段，220℃以上保持時(shí)間控制在25-50秒之間，時(shí)間不宜太長(cháng)，焊接溫度最高240℃以?xún)取?br /> 第四階段為冷卻階段，宜采用強風(fēng)冷卻，便于形成細密組織。 最后補充說(shuō)的幾句話(huà)： 1、出了問(wèn)題，研發(fā)人員不能直接把問(wèn)題丟給生產(chǎn)，硬件工程師應該具備量產(chǎn)的生產(chǎn)知識，并能夠指導或者協(xié)助生產(chǎn)人員定位和解決問(wèn)題，優(yōu)化流程。硬件工程師的本質(zhì)是對硬件產(chǎn)品的全部生命流程負責。不是就把原理圖畫(huà)好，PCB拉線(xiàn)拉好就結束了。 2、優(yōu)化鋼網(wǎng)的工作，不只是鋼網(wǎng)生產(chǎn)環(huán)節的問(wèn)題。PCB封裝設計時(shí)，就需要充分考慮清楚，鋼網(wǎng)開(kāi)孔的大小。特別是BGA的鋼網(wǎng)開(kāi)孔尺寸非常影響良率。 3、SMT的問(wèn)題，往往是來(lái)料和PCB的問(wèn)題，不能只是盯著(zhù)SMT這個(gè)環(huán)節。需要考慮采購、庫存保管、PCB設計加工等等環(huán)節可能引入的風(fēng)險。 |
