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錫膏印刷不良判定與相關原因分析：
錫膏印刷不均勻，錫膏量一多一少，會引起曼哈頓（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。錫膏印刷應均勻，錫膏應與焊盤尺寸、形狀相等，并與焊盤對齊，錫膏的最少用量應覆蓋住焊盤的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。以下為印刷的相關不良判定標準與影響印刷不良的相關因素分析： 錫膏印刷不良的問題現象：         很大關系，解決這類問題要注意各方面的技術要求，一般來說要想印出高質量的錫膏印刷，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，焊盤上錫膏厚度不一致，產生的原因可能是： 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 產生可能原因是錫膏粘度偏低，模板網孔孔壁粗糙或孔壁粘有錫膏。 防止或解決辦法： 鋼網投產前確認檢查網孔的開孔質量，印刷過程中要注意清洗網板。 3.5、印刷均勻 印刷不完全是指焊盤上部分地方沒印上錫膏。產生的可能原因是： 1) 網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印刷區(qū)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上的錫膏呈小山峰狀，產生的可能原因是： 印刷間隙或錫膏粘度太大，或鋼網與線路板脫模（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），印刷時產生偏位； 2）印刷時，線路板定位不平整，線路板與鋼網之間有間隙； 3）鋼網與線路板未對中（半自動印刷機）； 4）印刷時，線路板與鋼網間存在一定角度的夾角； 5）鋼網變形； 6）鋼網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，有無松動或移位，定位PIN與線路板是否匹配；確認鋼網與線路板是否完全對中，線路板與鋼網間是否存在夾角的情況，并進行相應的調整；檢查鋼網是否變形，鋼網開孔是否與線路板焊盤存在不同方向的偏位現象，確認為鋼網不良，確認處理。 錫膏使用相關要求： 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) 平時不使用時應密封保存在冰箱內（0~10℃）。 3) 使用時從冰箱中取出放置，須解凍3小時以上，使其達到室溫。使用前要充分攪拌。 元件貼裝不良相關原因分析與應對: 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過種中，吸取元件之后未進行貼裝，并將元件拋至拋料盒或其它地方，或者未吸取元件而執(zhí)行以上的一個拋料動作。拋料造成材料的損耗，延長了生產時間，降抵了生產效率，提高了生產成本，為優(yōu)化生產效率，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，識別不良而拋料。 對策：清潔或更換吸嘴； 原因2：識別系統(tǒng)問題，視覺不良，視覺或雷射鏡頭有灰塵或雜物干擾識別，識別光源選擇不當和強度、灰度不夠，還有可能識別系統(tǒng)本身已壞。 對策：清潔擦拭識別系統(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(tǒng)硬件； 原因3：取料位置不良，吸嘴在吸取元件時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，識別時超出規(guī)定的允許誤差而拋料。 對策：使用相機檢查并確認取料位置，必要時調整取料位置； 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：程序問題，所運行的貼裝程序中元件參數設置不當，與來料實物尺寸，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：來料的問題，來料不規(guī)則，元件引腳氧化等不合格產品。 對策：聯絡IQC，并將元件不良情況反饋至供應商進行改善； 原因7：供料器問題，供料器位置變形，供料器進料不良(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進行處理時，技術人員應先詢問設備操作員了解相關情況后，再根據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，同時提高生產效率，不占用過多的機器生產時間。 <三> 回流焊接不良相關原因分析與應對： 錫珠產生原因分析 一般來說，錫珠的產生原因是多方面，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、再流焊溫度的設置、外界環(huán)境的影響都可能是焊錫珠產生的原因。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，不僅影響了電子產品的外觀，也對產品的質量埋下了隱患。原因是現代化印制板元件密度高，間距小，焊錫珠在使用時可能脫落，從而造成元件短路，影響電子產品的質量。 1、錫膏的金屬含量。錫膏中金屬含量其質量比約為88％～92％，體積比約為50%。當金屬含量增加時，錫膏的黏度增加，就能有效地抵抗預熱過程中汽化產生的力。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金屬粉末結合阻力越大，錫膏與焊盤及元件之間就越不浸潤，從而導致可焊性降低。實驗表明：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。我們的實驗表明：選用較細顆粒度的錫膏時，更容易產生焊錫粉。 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重要參數，通常在120~200um之間。錫膏過厚會造成錫膏的“塌落”，促進焊錫珠的產生。 5、錫膏中助焊劑的量及焊劑的活性。焊劑量太多，會造成錫膏的局部塌落，從而使焊錫珠容易產生。另外，焊劑的活性小時，焊劑的去氧化能力弱，從而也容易產生錫珠。免清洗錫膏的活性較松香型和水溶型錫膏要低，因此就更有可能產生焊錫珠。 6、此外，錫膏在使用前，須進行3小時以上的解凍，否則，錫膏容易吸收水分，在回流焊接時焊錫飛濺而產生錫珠。 7、鋼網開孔 合適的模板開孔形狀及尺寸也會減少焊錫球的產生。 8．印制不良線路板的清洗 對印制不良線路板進行清洗時，若未清洗干凈，印制板表面和過孔內就會殘余的部分錫膏，焊接時就會形成錫珠。因此須加強操作員在生產過程中的責任心，與線路板的清洗方法，嚴格按照工藝要求進行生產，加強工藝過程的質量控制。 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重，也會造成焊錫珠的產生。經過熱風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，比例失調越嚴重，這也是產生焊錫珠的一個原因。 綜上可見，焊錫珠的產生是一個極復雜的過程，我們在調整參數時應綜合考慮，在生產中摸索經驗，達到對焊錫珠的最佳控制。 無鉛系列溫度曲線基準： 根據現有焊接設備，結合現在使用焊膏的規(guī)格參數，結合產品實際的生產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。 第二階段為預熱保溫階段，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力，促使助焊劑和化。預熱溫度控制在150-200℃，預熱時間控制在60~180秒范圍內。錫膏開始熔化，潤濕焊點部位。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℃以上保持時間控制在25-50秒之間，時間不宜太長，焊接溫度最高240℃以內。 第四階段為冷卻階段，宜采用強風冷卻，便于形成細密組織。 最后補充說的幾句話： 1、出了問題，研發(fā)人員不能直接把問題丟給生產，硬件工程師應該具備量產的生產知識，并能夠指導或者協(xié)助生產人員定位和解決問題，優(yōu)化流程。硬件工程師的本質是對硬件產品的全部生命流程負責。不是就把原理圖畫好，PCB拉線拉好就結束了。 2、優(yōu)化鋼網的工作，不只是鋼網生產環(huán)節(jié)的問題。PCB封裝設計時，就需要充分考慮清楚，鋼網開孔的大小。特別是BGA的鋼網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這個環(huán)節(jié)。需要考慮采購、庫存保管、PCB設計加工等等環(huán)節(jié)可能引入的風險。 |
