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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(xiàn)象。錫膏印刷太少或貼片偏位，易導(dǎo)致虛焊不良。錫膏量過多，使錫膏形狀崩塌，超出焊盤的錫膏在融化的過程中形成錫珠，易造成短路現(xiàn)象。元件表面或焊盤表面氧化，降低了可焊性，使得焊錫和元件及焊盤浸潤不良而形成虛焊，應(yīng)避免使用元件表面或線路板焊盤氧化的部品，以保持良好的可焊性。錫膏印刷應(yīng)均勻，錫膏應(yīng)與焊盤尺寸、形狀相等，并與焊盤對(duì)齊，錫膏的最少用量應(yīng)覆蓋住焊盤的75%以上的面積，過量的錫膏最大覆蓋區(qū)域須小于1.2倍的焊盤面積，禁止與相鄰焊盤接觸。以下為印刷的相關(guān)不良判定標(biāo)準(zhǔn)與影響印刷不良的相關(guān)因素分析： 錫膏印刷不良的問題現(xiàn)象：         很大關(guān)系，解決這類問題要注意各方面的技術(shù)要求，一般來說要想印出高質(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(shè)備與刮刀。 4）良好的清洗方法與適當(dāng)?shù)那逑搭l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(wěn)定。 3) 錫膏粘度或金屬含量過低。 防止或解決辦法： 調(diào)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（太薄）。 2) 刮刀壓力過大。 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(diào)整刮刀壓力。 3.3、厚度不一致 印刷后，焊盤上錫膏厚度不一致，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(diào)整模板與印刷板的相對(duì)位置，印刷前充分?jǐn)嚢桢a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(rèn)檢查網(wǎng)孔的開孔質(zhì)量，印刷過程中要注意清洗網(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(qū)域，選擇金屬粉末顆粒尺寸與窗孔尺寸相對(duì)應(yīng)的錫膏。 3.6、拉尖 拉尖是指漏印后焊盤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)與線路板脫模（即分離）速度過快。 防止或解決辦法：將印刷間隙調(diào)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1/4及以上的距離，產(chǎn)生的可能原因是： 1） 線路板定位不良（線路板偏位或定位不牢），印刷時(shí)產(chǎn)生偏位； 2）印刷時(shí)，線路板定位不平整，線路板與鋼網(wǎng)之間有間隙； 3）鋼網(wǎng)與線路板未對(duì)中（半自動(dòng)印刷機(jī)）； 4）印刷時(shí)，線路板與鋼網(wǎng)間存在一定角度的夾角； 5）鋼網(wǎng)變形； 6）鋼網(wǎng)開孔與線路板存在不同方向的偏移； 防止或解決辦法： 檢查線路板定位治具是否良好，有無松動(dòng)或移位，定位PIN與線路板是否匹配；確認(rèn)鋼網(wǎng)與線路板是否完全對(duì)中，線路板與鋼網(wǎng)間是否存在夾角的情況，并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整；檢查鋼網(wǎng)是否變形，鋼網(wǎng)開孔是否與線路板焊盤存在不同方向的偏位現(xiàn)象，確認(rèn)為鋼網(wǎng)不良，確認(rèn)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(duì)濕度為40%~60%RH。 2) 平時(shí)不使用時(shí)應(yīng)密封保存在冰箱內(nèi)（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(dá)到室溫。使用前要充分?jǐn)嚢琛?br /> 元件貼裝不良相關(guān)原因分析與應(yīng)對(duì): 1、貼片機(jī)拋料原因分析與處理方法： 所謂拋料就是指貼片機(jī)在生產(chǎn)過種中，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(zhí)行以上的一個(gè)拋料動(dòng)作。拋料造成材料的損耗，延長了生產(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題。以下為拋料主要原因及對(duì)策： 原因1：吸嘴問題，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(shí)別不良而拋料。 對(duì)策：清潔或更換吸嘴； 原因2：識(shí)別系統(tǒng)問題，視覺不良，視覺或雷射鏡頭有灰塵或雜物干擾識(shí)別，識(shí)別光源選擇不當(dāng)和強(qiáng)度、灰度不夠，還有可能識(shí)別系統(tǒng)本身已壞。 對(duì)策：清潔擦拭識(shí)別系統(tǒng)表面（反光鏡片），保證反光鏡片干凈無雜物沾污等，調(diào)整光源強(qiáng)度、灰度，如故障仍未解決，檢查并確認(rèn)（影像）識(shí)別系統(tǒng)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(zhǔn)）而造成取料有偏移，識(shí)別時(shí)超出規(guī)定的允許誤差而拋料。 對(duì)策：使用相機(jī)檢查并確認(rèn)取料位置，必要時(shí)調(diào)整取料位置； 原因4：真空問題，氣壓不足，真空氣管通道不順暢，有導(dǎo)物堵塞真空通道，或真空有泄漏造成氣壓不足，在對(duì)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(duì)策：檢查貼裝頭各吸嘴對(duì)應(yīng)的電磁閥真空值是否正常，清潔氣路管道； 原因5：程序問題，所運(yùn)行的貼裝程序中元件參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，與來料實(shí)物尺寸，亮度等參數(shù)不符造成識(shí)別不良而拋料。 對(duì)策：修改元件參數(shù)，搜尋元件最佳參數(shù)設(shè)定； 原因6：來料的問題，來料不規(guī)則，元件引腳氧化等不合格產(chǎn)品。 對(duì)策：聯(lián)絡(luò)IQC，并將元件不良情況反饋至供應(yīng)商進(jìn)行改善； 原因7：供料器問題，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(dāng)或取料不良而拋料，或供料器損壞。 對(duì)策：供料器調(diào)整，清掃供料器平臺(tái)，更換已壞部件或供料器； 當(dāng)出現(xiàn)拋料不良并到現(xiàn)場進(jìn)行處理時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)先詢問設(shè)備操作員了解相關(guān)情況后，再根據(jù)觀察分析直接找到問題所在，這樣更能有效的找出問題，加以解決，同時(shí)提高生產(chǎn)效率，不占用過多的機(jī)器生產(chǎn)時(shí)間。 <三> 回流焊接不良相關(guān)原因分析與應(yīng)對(duì)： 錫珠產(chǎn)生原因分析 一般來說，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、模板的制作及開口、錫膏是否吸收了水分、元件貼裝壓力、元器件及焊盤的可焊性、再流焊溫度的設(shè)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，也有超過此范圍的，主要集中在片式阻容元件的周圍。焊錫珠的存在，不僅影響了電子產(chǎn)品的外觀，也對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量埋下了隱患。原因是現(xiàn)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(dāng)金屬含量增加時(shí)，錫膏的黏度增加，就能有效地抵抗預(yù)熱過程中汽化產(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(jié)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(jié)合阻力越大，錫膏與焊盤及元件之間就越不浸潤，從而導(dǎo)致可焊性降低。實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(dǎo)致較細(xì)粉末的氧化度較高，因而焊錫珠現(xiàn)象加劇。我們的實(shí)驗(yàn)表明：選用較細(xì)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(shù)，通常在120~200um之間。錫膏過厚會(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)開孔 合適的模板開孔形狀及尺寸也會(huì)減少焊錫球的產(chǎn)生。 8．印制不良線路板的清洗 對(duì)印制不良線路板進(jìn)行清洗時(shí)，若未清洗干凈，印制板表面和過孔內(nèi)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(qiáng)操作員在生產(chǎn)過程中的責(zé)任心，與線路板的清洗方法，嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行生產(chǎn)，加強(qiáng)工藝過程的質(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圍形成焊錫珠。 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口形式，避免錫膏被擠壓到焊盤外邊去。另外，元件和焊盤焊性也有直接影響，如果元件和焊盤的氧化度嚴(yán)重，也會(huì)造成焊錫珠的產(chǎn)生。經(jīng)過熱風(fēng)整平的焊盤在錫膏印刷后，改變了焊錫與焊劑的比例，使焊劑的比例降低，焊盤越小，比例失調(diào)越嚴(yán)重，這也是產(chǎn)生焊錫珠的一個(gè)原因。 綜上可見，焊錫珠的產(chǎn)生是一個(gè)極復(fù)雜的過程，我們?cè)谡{(diào)整參數(shù)時(shí)應(yīng)綜合考慮，在生產(chǎn)中摸索經(jīng)驗(yàn)，達(dá)到對(duì)焊錫珠的最佳控制。 無鉛系列溫度曲線基準(zhǔn)： 根據(jù)現(xiàn)有焊接設(shè)備，結(jié)合現(xiàn)在使用焊膏的規(guī)格參數(shù)，結(jié)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圖（無鉛系列）：  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(xù)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以內(nèi)。 第二階段為預(yù)熱保溫階段，其目的是除去過剩的溶劑及水分，以防止印制板因急劇升溫帶來的熱應(yīng)力，促使助焊劑和化。預(yù)熱溫度控制在150-200℃，預(yù)熱時(shí)間控制在60~180秒范圍內(nèi)。錫膏開始熔化，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(yù)熱，減少熱沖擊，又要避免過熱，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，焊接溫度最高240℃以內(nèi)。 第四階段為冷卻階段，宜采用強(qiáng)風(fēng)冷卻，便于形成細(xì)密組織。 最后補(bǔ)充說的幾句話： 1、出了問題，研發(fā)人員不能直接把問題丟給生產(chǎn)，硬件工程師應(yīng)該具備量產(chǎn)的生產(chǎn)知識(shí)，并能夠指導(dǎo)或者協(xié)助生產(chǎn)人員定位和解決問題，優(yōu)化流程。硬件工程師的本質(zhì)是對(duì)硬件產(chǎn)品的全部生命流程負(fù)責(zé)。不是就把原理圖畫好，PCB拉線拉好就結(jié)束了。 2、優(yōu)化鋼網(wǎng)的工作，不只是鋼網(wǎng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的問題。PCB封裝設(shè)計(jì)時(shí)，就需要充分考慮清楚，鋼網(wǎng)開孔的大小。特別是BGA的鋼網(wǎng)開孔尺寸非常影響良率。 3、SMT的問題，往往是來料和PCB的問題，不能只是盯著SMT這個(gè)環(huán)節(jié)。需要考慮采購、庫存保管、PCB設(shè)計(jì)加工等等環(huán)節(jié)可能引入的風(fēng)險(xiǎn)。 |
