在表面貼裝工藝的回流焊接過(guò)程中，貼片元件會(huì)產(chǎn)生因翹立而脫焊的缺陷，人們形象地稱(chēng)之為“立碑”現(xiàn)象(也有人稱(chēng)之為“曼哈頓”現(xiàn)象)。在SMT工藝中回流焊接也是很重要的一環(huán)節(jié)，但在實(shí)際操作中我們經(jīng)常會(huì)看到有很多小的CHIP元器件特別是貼片電阻會(huì)出現(xiàn)貼片元件脫焊豎起了的立碑缺陷。這種“立碑”現(xiàn)象通常也就發(fā)生在CHIP元件(如貼片電容和貼片電阻)的回流焊接過(guò)程中，元件體積越小越容易發(fā)生，比如0603的元件和0402的元件出現(xiàn)的這種現(xiàn)象是最多的，這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因很多種，我們也很難徹底的消除“立碑”現(xiàn)象。但是我們可以做到把這種不良現(xiàn)象盡量降到最低。
“立碑”現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于元件兩端焊盤(pán)上的焊膏在回流爐里熔化時(shí)，元件兩個(gè)焊端的表面張力不平衡，張力較大的一端拉著元件沿其底部旋轉(zhuǎn)而致。造成這種張力不平衡的因素有很多種，下面將就一些介紹回流焊元件立碑原因解析及預(yù)防措施。
_20220517153134_395.jpg "回流焊元件立碑原因解析及預(yù)防措施")
1.預(yù)熱期
當(dāng)預(yù)熱溫度設(shè)置較低、預(yù)熱時(shí)間設(shè)置較短，元件兩端焊膏不同時(shí)熔化的概率就大大增加，從而導(dǎo)致兩端張力不平衡形成“立碑”，因此要正確設(shè)置預(yù)熱期工藝參數(shù)。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，預(yù)熱溫度一般150+10℃，時(shí)間為60-90秒左右。
2.焊盤(pán)尺寸
設(shè)計(jì)片狀電阻、電容焊盤(pán)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格保持其全面的對(duì)稱(chēng)性，即焊盤(pán)圖形的形狀與尺寸應(yīng)完全一致，以保證焊膏熔融時(shí)，作用于元件上焊點(diǎn)的合力為零，以利于形成理想的焊點(diǎn)。設(shè)計(jì)是制造過(guò)程的第一步，焊盤(pán)設(shè)計(jì)不當(dāng)可能是元件豎立的主要原因。具體的焊盤(pán)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可參閱IPC-782《表面貼裝設(shè)計(jì)與焊盤(pán)布局標(biāo)準(zhǔn)》事實(shí)上，超過(guò)元件太多的焊盤(pán)可能允許元件在焊錫濕潤(rùn)過(guò)程中滑動(dòng)，從而導(dǎo)致把元件拉出焊盤(pán)的一端。
對(duì)于小型片狀元件，為元件的一端設(shè)計(jì)不同的焊盤(pán)尺寸，或者將焊盤(pán)的一端連接到地線(xiàn)板上，也可能導(dǎo)致元件豎立。不同焊盤(pán)尺寸的的使用可能造成不平衡的焊盤(pán)加熱和錫膏流動(dòng)時(shí)間。在回流期間，元件簡(jiǎn)直是飄浮在液體的焊錫上，當(dāng)焊錫固化時(shí)達(dá)到其最終位置。焊盤(pán)上不同的濕潤(rùn)力可能造成附著力的缺乏和元件的旋轉(zhuǎn)。在一些情況中，延長(zhǎng)液化溫度以上的時(shí)間可以減少元件豎立。
3.焊膏厚度
當(dāng)焊膏厚度變小時(shí)，立碑現(xiàn)象就會(huì)大幅減小。這是由于：(1)焊膏較薄，焊膏熔化時(shí)的表面張力隨之減小。(2)焊膏變薄，整個(gè)焊盤(pán)熱容量減小，兩個(gè)焊盤(pán)上焊膏同時(shí)熔化的概率大大增加。焊膏厚度是由模板厚度決定的，表2是使用o．1mm與0．2mm厚模板的立碑現(xiàn)象比較，采用的是1608元件。一般在使用1608以下元件時(shí)，推薦采用0．15mm以下模板。
4.貼裝偏移
一般情況下，貼裝時(shí)產(chǎn)生的元件偏移，在回流過(guò)程中會(huì)由于焊膏熔化時(shí)的表面張力拉動(dòng)元件而自動(dòng)糾正,我們稱(chēng)之為“自適應(yīng)”，但偏移嚴(yán)重，拉動(dòng)反而會(huì)使元件立起產(chǎn)生“立碑”現(xiàn)象。這是因?yàn)椋?1)與元件接觸較多的焊錫端得到更多熱容量，從而先熔化。(2)元件兩端與焊膏的粘力不同。所以應(yīng)調(diào)整好元件的貼片精度，避免產(chǎn)生較大的貼片偏差。
5.元件重量
較輕的元件“立碑”現(xiàn)象的發(fā)生率較高，這是因?yàn)椴痪獾膹埩梢院苋菀椎乩瓌?dòng)元件。所以在選取元件時(shí)如有可能，應(yīng)優(yōu)先選擇尺寸重量較大的元件。
焊接缺陷還有很多，本文列舉的只是三種最為常見(jiàn)的缺陷。解決這些焊接缺陷的措施也很多，但往往相互制約。如提高預(yù)熱溫度可有效消除立碑，但卻有可能因?yàn)榧訜崴俣茸兛於a(chǎn)生大量的焊錫球。因此在解決這些問(wèn)題時(shí)應(yīng)從多個(gè)方面進(jìn)行考慮，選擇一個(gè)折衷方案，這一點(diǎn)在實(shí)際工作中我們應(yīng)切記。
防止回流焊后線(xiàn)路板元件立碑的預(yù)防措施：
1.清洗鋼網(wǎng)（要求作業(yè)員按時(shí)對(duì)鋼網(wǎng)進(jìn)行清洗，清洗時(shí)如果有必要的話(huà)定要用氣槍吹，嚴(yán)禁用紙擦拭鋼網(wǎng)，擦拭鋼網(wǎng)定要用塵布）；
2.調(diào)整PCB與鋼網(wǎng)間的距離（PCB必須和鋼網(wǎng)保持平行）；
3.清洗NOZZLE（按照貼片機(jī)保養(yǎng)記錄表上的規(guī)定按時(shí)對(duì)NOZLLE進(jìn)行清潔。注意.NOZLLE可以用酒精清洗，洗完后要用氣槍吹干）；
4.調(diào)整飛達(dá)中心點(diǎn)；
5.校正機(jī)器坐標(biāo)。（同時(shí)要清潔飛行相機(jī)的鏡子/內(nèi)外LED發(fā)光板）注意.清潔LED發(fā)光板是好不要用酒精，否則有可能造成機(jī)器短路）；
6.重新設(shè)計(jì)焊盤(pán)（或?qū)①N片坐標(biāo)往焊盤(pán)少點(diǎn)的地方靠近）；
7.重新設(shè)置回流焊的溫度并測(cè)試溫度曲線(xiàn)。
以上是創(chuàng)芯檢測(cè)小編整理的回流焊元件立碑原因解析及預(yù)防措施相關(guān)內(nèi)容，希望對(duì)您有所幫助。深圳創(chuàng)芯在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)有限公司是國(guó)內(nèi)知名的電子元器件專(zhuān)業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，建有標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)室3個(gè)，實(shí)驗(yàn)室面積1000平米以上。檢測(cè)服務(wù)范圍涵蓋：電子元器件測(cè)試驗(yàn)證、IC真假鑒別，產(chǎn)品設(shè)計(jì)選料、失效分析，功能檢測(cè)、工廠(chǎng)來(lái)料檢驗(yàn)、元器件X-Ray檢測(cè)以及編帶等多種測(cè)試項(xiàng)目。
