SMT回流焊工艺控制分享课程

1、12目目 录录3一、 回流焊定义及原理 回流焊，也称为再流焊 Reflow soldring ，是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏状软钎焊料，实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。4100200温度：温度：2501 2 3 4 5 6 71 2 3 4 5 6 7温区温区时间：时间：S温度曲线示意图温度曲线示意图5250 1 2 3 4 5 6 71 2 3 4 5 6 7温区温区温度：温度：时间：时间：S1002002506 从温度曲线示意图，分析回流焊的原理：当 PCB 进入升温区（干燥区）时，焊膏中的溶剂、气体蒸发掉，同时，焊膏中的助焊剂润湿焊盘、元器

2、件端头和引脚，焊膏软化、塌落、覆盖了焊盘，将焊盘、元器件引脚与氧气隔离； PCB 进入保温区（恒温区）时，使 PCB 和元器件得到充分的预热，以防 PCB 突然进入焊接高温区而损坏 PCB 和元器件；当 PCB 进入焊接区时，温度迅速上升使焊膏达到熔化状态，液态焊锡对 PCB 的焊盘、元器件端头和引脚润湿、扩散、漫流或回流混合形成焊锡接点； PCB 进入冷却区，使焊点凝固。此时完成了回流焊。7二、炉温曲线二、炉温曲线分析分析（profile）理论上理想温度曲线理论上理想温度曲线8炉温曲线炉温曲线分析分析（profile）401201751832000 PH1 PH2 PH3 PH4 最高峰值2

3、20 5时间(sec)有铅制程（ 有铅有铅回流炉温工艺要求回流炉温工艺要求:1. 起始温度起始温度(40)到到120 时的温升时的温升 率为率为13 /s2. 120 175 时的恒温时间要控时的恒温时间要控 制在制在60120秒秒3. 高过高过183 的时间要控制在的时间要控制在4590 秒之间秒之间4. 高过高过200 的时间控制在的时间控制在1020 秒秒,最高峰值在最高峰值在220 55. 降温率控制在降温率控制在14/s之间为好之间为好6. 一般炉子的传送速度控制在一般炉子的传送速度控制在 7090cm/Min为佳为佳温度()（图一）（图一）9炉温曲线炉温曲线分析分析（profile

4、）401302002172300 PH1 PH2 PH3 PH4 最高峰值240 5时间(sec)无铅无铅回流炉温工艺要求回流炉温工艺要求:1. 起始温度起始温度(40)到到150 时的温升时的温升 率为率为13 /s2. 150 200 时的恒温时间要控时的恒温时间要控 制在制在60120秒秒3. 高过高过217 的时间要控制在的时间要控制在3070 秒之间秒之间4. 高过高过230 的时间控制在的时间控制在1030 秒秒,最高峰值在最高峰值在240 55. 降温率控制在降温率控制在14/s之间为好之间为好 6. 一般炉子的传送速度控制在一般炉子的传送速度控制在 7090cm/Min为佳为佳

5、温度()（图二）（图二）10炉温曲线炉温曲线分析分析（profile）红胶制程炉温曲线红胶制程炉温曲线最高温度最高温度145-155度度,固化时间固化时间90-120S11预热区：预热区温度：室温150，升温斜率1-3/秒。 将PCB的温度从室温提升到所需的活性温度，适当挥发Flux中的溶剂。针对回流焊炉说的是前一到三个加热区间的加热作用 注意事项从室温到150 ，升温速率在1-3/Sec.1、太快，会引起热敏组件的破裂2、太慢，锡膏会感温过，没有足够的时间使PCB达到活性温度 12恒温区：恒温区段温度150180 ，时间：60120Sec 使 PCB上的所有零件达到均温 ，避免热补偿不足在回

6、流区段时有热冲击现象产生。促使 Flux及其活性剂转成液态开始作用，去除 PCB PAD 及零件脚金属表面的氧化层及异物，保护组件脚及 PAD在高温下不被氧化。此针对回流焊炉的是第四五六七 4个加热区间的加热作用 注意事项 1、一定要平稳的升温；2、该区时间太长或温度太高，活性剂会提前挥发完成， 容易导致虚焊、焊点发暗且伴有粒状物或锡珠13回流区：此区段温度：217 最高温度：235250 回流区段时间：3060sec 。从焊料溶点至峰值再降至溶点， 焊料熔溶的过程，PAD与焊料形成焊接（有机化合物），此针对回流焊炉的是第八、九、十、三个加区间的加热作用注意事项 1、时间太短，热补偿不足、焊锡

7、效果差、焊点不饱满。2、时间太长，会产生氧化物，导致焊点不持久及易造成组件损坏3、温度太高，残留物会被烧焦。 14冷却区：从焊料溶点降至50度左右， 合金焊点的形成过程。此区斜率：-1-4/Sec （针对冷却区）注意事项 较快的冷却速率可得到较细的颗粒结构和较高强度与较亮的焊接点。但超过每秒4会造成温度冲击。15三、SMT回流焊接分析 在生产双在生产双面板面板或阴阳板时或阴阳板时,贴贴第二面第二面(二次二次)过炉时过炉时,相对应的相对应的下溫下溫区不区不易易与上溫与上溫区设区设定參數定參數值值差差异太异太大大,一般在一般在510 左右左右. a.如果差异太大了会导致如果差异太大了会导致錫錫膏膏

8、內需要蒸內需要蒸发发的气流不能完全的蒸的气流不能完全的蒸发发(产产生气泡生气泡)b.一般第一次焊接后的錫在第二次一般第一次焊接后的錫在第二次过炉时过炉时,它的溶它的溶点点溫度溫度会会比第一次高比第一次高10%左右左右c. 气泡气泡应控制在应控制在15%以内以内,不影响功能不影响功能16SMT回流焊接分析BGA 虛焊形成和虛焊形成和处处理理（此内容保留，属个人观点） 一般PCB上BGA位都会有凹(弯曲)現象（回流高温过程中，材料开始弯曲，比较大的热膨胀系数差异）。BGA在焊接时优先焊接的是BGA的四边,等四边焊完后才会焊接中間部位的錫球,这时可能因炉溫的差异沒能使锡膏和BGA焊球完全的熔溶焊接上

9、,这样就產生了虛焊.或是冷焊现象,用熱吹風机加熱达到焊接溫度时,可能再次重焊完成. 处理这种現象：1、可加長回焊的焊接时間(183或是217 的时間).2、依据焊料特性，调制合理的恒温区时间，促使 Flux及其活性剂转成液态开始作用，除去金属表面的氧化层及异物，保护组件脚及 PAD在高温下不被氧化。手机主板蔽屏盖内BGA（无铅）， 230以上时间应在以上时间应在30-50之间为宜之间为宜17CPU枕头缺陷回流焊内成因SMT回流焊接分析18 回流焊接枕头缺陷，因BGA或PCB材料的翘曲。回流高温过程中，材料开始弯曲（比较大的热膨胀系数差异）。由于弯曲，使得BGA的锡球与印刷在电路板上的锡膏分开，

10、在锡球与锡膏达到液相点以上时，锡膏与锡球熔化，但彼此不接触。在冷却阶段，锡球与锡膏也各自从熔融状态凝结回常态，BGA的载板与电路板的翘曲也慢慢的恢复，弯曲开始缩小，最终使得锡膏与锡球能够有机会接触，就形成枕头形状的焊接。另外，如果在熔融焊料的表面有一层氧化层，氧化层将阻止他们的接触，会加重忱头缺陷的产生；回流焊接CPU枕头缺陷问题：SMT回流焊接分析19SMT回流焊接分析特殊性的制程控制 一 般 在 有 铅 锡 膏 和 无 铅 无 件 混 合 制 程 时一 般 在 有 铅 锡 膏 和 无 铅 无 件 混 合 制 程 时 , 回 流 焊 炉 的 温 区回 流 焊 炉 的 温 区设定值设定值(实测

11、值实测值)要比全有铅制程的高要比全有铅制程的高510,比全无铅制程的低比全无铅制程的低510 . 混 合 制 程 的 最 高 炉 温 峰 值 控 制 在混 合 制 程 的 最 高 炉 温 峰 值 控 制 在 2 3 0 2 3 8 为 佳为 佳 . 混合制程中混合制程中,不良率较高的现象主要体现在虚焊方面不良率较高的现象主要体现在虚焊方面,因这种特殊性制因这种特殊性制程很难去控制有铅与无铅完全熔溶的最佳温度程很难去控制有铅与无铅完全熔溶的最佳温度. 只能在调整炉温时以最只能在调整炉温时以最重要的元件去考虑如何设定各温区值重要的元件去考虑如何设定各温区值.在在BGA/IC等芯片级元件焊接正等芯片

12、级元件焊接正常后去观察其它元件的变化常后去观察其它元件的变化,再做适当的调动再做适当的调动.20SMT回流焊接分析手机主板制造工艺控制（此内容保留，属个人观点）手机主板制造工艺中，不良率较高的现象主要体现在J类（连接器元件尺寸较大）、I类（屏蔽盖内BGA/IC）、滤波器、音频供放（小型BGAQFN)假焊、连焊;整体来讲，以上不良产生的本质原因是温度的差异所造成的。整体来讲，以上不良产生的本质原因是温度的差异所造成的。 PCB在过炉时因元件大小不一，各元件吸热不同，会出现各元件升温速率不在过炉时因元件大小不一，各元件吸热不同，会出现各元件升温速率不同，同，J类类PCB PAD升温速率大于元件引脚

13、升温的速率，焊膏内的助焊剂会快升温速率大于元件引脚升温的速率，焊膏内的助焊剂会快速地浸润速地浸润PCB PAD最终导致焊料和整个最终导致焊料和整个PAD润湿过程。润湿过程。I类屏蔽盖设计会造类屏蔽盖设计会造成焊盘的热容量变大，导致升温滞后，出现润湿过程不同步；成焊盘的热容量变大，导致升温滞后，出现润湿过程不同步；u元件尺寸及焊盘大小差异很大时元件尺寸及焊盘大小差异很大时,需要一定的升温速率和恒温区域来保障二需要一定的升温速率和恒温区域来保障二者同时达到某一工艺温度的需求者同时达到某一工艺温度的需求21 热风炉充氮气优点：氮气保护时生成氧化物的可能性大大减小;降低峰值温度；氮气中焊点光亮无污点，

14、残留程度较小；增加了锡膏润湿性，减短了润湿时间，可以消除一些无铅工艺的不利影响，增大工艺窗口；氮气中减少细间距材料桥连的可能；氮气增加锡膏焊接润湿角，焊角减小，过渡更圆滑、产生更小的结晶组织，可靠性更强。SMT回流焊接分析22 四、回流焊接工艺及调试四、回流焊接工艺及调试运输速度运输速度l从生产效率的角度来看，炉子的速度愈快，单位时间炉内通过的产品数从生产效率的角度来看，炉子的速度愈快，单位时间炉内通过的产品数量越多。但考虑到元件的耐热冲击性以及每一种炉子的热补偿能力，运输量越多。但考虑到元件的耐热冲击性以及每一种炉子的热补偿能力，运输速度只能是在满足标准锡膏曲线的前提下尽量提升。速度只能是在

15、满足标准锡膏曲线的前提下尽量提升。20406080100120140160180200220240260050100150200250300Temperatur (C)Aktivierungszone50-70 Sek. typicalReflow Zone50-60 Sek. typischPeak Temp.(235-245oC)Vorheizzone40 - 70 Sek. typischVorheizzone = 110-150 CoAktivierungszone = 150-220 Co Reflow Zone = 220 Co Anstiegstemp. 0.5- Aktivie

16、rung: 50 - 70 sec. Aktivierung: 50 - 70 sec. Peak: 235Peak: 235C 245C 245C C 20sec 20sec Profil: (SnAgCu) Profil: (SnAgCu) Reflow: 50 - 60 secReflow: 50 - 60 sec. . 10 C 10 C 10 C 10 C23运输速度运输速度l运输和热补偿性能结合在一起可直接作为一个恒量炉子性能好坏的指标。运输和热补偿性能结合在一起可直接作为一个恒量炉子性能好坏的指标。一般来讲，我们在满足生产正常产量的情况下，炉子的最高温度设定与一般来讲，我们在满足

17、生产正常产量的情况下，炉子的最高温度设定与PCB板面实测温度越接近，我们说这台炉子的热补偿性能好。板面实测温度越接近，我们说这台炉子的热补偿性能好。SV值与值与PV值值差值越小越好差值越小越好24l 对于对于PCB板来讲，过快或过慢的速板来讲，过快或过慢的速度会使元件经历太长或太短的加热度会使元件经历太长或太短的加热时间，造成助焊剂的挥发和焊点吃时间，造成助焊剂的挥发和焊点吃锡性的变化，超过元件所允许的升锡性的变化，超过元件所允许的升温速率也将会对元件造成一定程度温速率也将会对元件造成一定程度的损伤。所以在炉子的运输速度方的损伤。所以在炉子的运输速度方面，在不同的客户处，我们是在满面，在不同的

18、客户处，我们是在满足标准曲线的前提下，在尽最大可足标准曲线的前提下，在尽最大可能满足生产要求的前提下，调整出能满足生产要求的前提下，调整出适当的运输速度。适当的运输速度。 AB 沾沾锡锡角超角超过过90度度, ,NGNG首先满足标准曲线首先满足标准曲线OK其次满足元其次满足元器件升温速率器件升温速率OKOK25风速风速l 炉体热风马达的转速快慢将直接改变单位面积内的热风流速。在热风回流焊炉体热风马达的转速快慢将直接改变单位面积内的热风流速。在热风回流焊中，风速的高低在某些中，风速的高低在某些PCB 焊接中可以作为一个可调节的工艺因素，但是在焊接中可以作为一个可调节的工艺因素，但是在目前的发展趋

19、势下，电子元器件的小型化，微型化在逐步得到广泛的应用，目前的发展趋势下，电子元器件的小型化，微型化在逐步得到广泛的应用，较强的风速将会导致小型元件的位置偏移和掉落炉膛内部。从表面来看，风较强的风速将会导致小型元件的位置偏移和掉落炉膛内部。从表面来看，风速的变化会影响炉子的热传导能力，但在实际的生产中，风机马达和加热器速的变化会影响炉子的热传导能力，但在实际的生产中，风机马达和加热器的失效才是减少炉膛内相对热流量的主要因素。所以我们在某些程序上牺牲的失效才是减少炉膛内相对热流量的主要因素。所以我们在某些程序上牺牲了风机速度的可调节性，但我们保证了生产中不出现掉件状况。了风机速度的可调节性，但我们

20、保证了生产中不出现掉件状况。0402020126 助焊剂助焊剂l 在回流焊接工艺中，助焊剂在高温在回流焊接工艺中，助焊剂在高温下挥发所产生的烟雾会有一部分残下挥发所产生的烟雾会有一部分残留在炉膛内，过量的残留物累积在留在炉膛内，过量的残留物累积在炉膛内会堵塞风孔因而导致热交换炉膛内会堵塞风孔因而导致热交换率的降低或降低冷却器的热交换率。率的降低或降低冷却器的热交换率。堵塞风孔堵塞风孔污染污染PCBA27l 另外它也会造成气体的流动方式另外它也会造成气体的流动方式改变，而导致温度的均匀性差，改变，而导致温度的均匀性差，影响焊接的品质造成焊接不良；影响焊接的品质造成焊接不良；在制冷方面降低了在制冷

21、方面降低了PCB的冷却速的冷却速率，造成焊点的性质不良，影响率，造成焊点的性质不良，影响焊点的机械性能，所以炉膛内部焊点的机械性能，所以炉膛内部的清洁是炉子日常保养的一个重的清洁是炉子日常保养的一个重要环节。要环节。CRACK引发的品质不良引发的品质不良28 冷焊或焊点暗淡冷焊或焊点暗淡l 在回流焊接工艺中，焊点光泽暗淡在回流焊接工艺中，焊点光泽暗淡和锡膏未完全融现象的产生本质，和锡膏未完全融现象的产生本质，原因是润湿性差。当涂敷了焊膏的原因是润湿性差。当涂敷了焊膏的PCB通过高温气体对流的炉膛时，通过高温气体对流的炉膛时，如果锡膏的峰值温度不能达到或回如果锡膏的峰值温度不能达到或回流时间不足

22、够，助焊剂的活性将不流时间不足够，助焊剂的活性将不能够被释放出来，焊盘和元件引能够被释放出来，焊盘和元件引脚表面的氧化物和其它物质不能得脚表面的氧化物和其它物质不能得到净化，从而造成焊接时的润湿不到净化，从而造成焊接时的润湿不良。良。OKNGNG引发的引发的润湿不良润湿不良29l 较为严重的情况是由于设定的温度不够，较为严重的情况是由于设定的温度不够，PCB表面锡膏的焊接温度不能达到表面锡膏的焊接温度不能达到锡膏内金属焊料发生相变所必须达到的温度，从而导致焊点处冷焊现象的产锡膏内金属焊料发生相变所必须达到的温度，从而导致焊点处冷焊现象的产生。或者讲由于温度不够，锡膏熔融时内部的一些残留助焊剂得

23、不到挥发，生。或者讲由于温度不够，锡膏熔融时内部的一些残留助焊剂得不到挥发，在经过冷却时沉淀在焊点内部，造成焊点的光泽暗淡。另一方面，由于锡膏在经过冷却时沉淀在焊点内部，造成焊点的光泽暗淡。另一方面，由于锡膏本身性质较差，即使其它的相关条件能够达到曲线的要求，但是焊接后的焊本身性质较差，即使其它的相关条件能够达到曲线的要求，但是焊接后的焊点的机械性以及外观不能达到焊接工艺的要求点的机械性以及外观不能达到焊接工艺的要求。引脚上锡不良引脚上锡不良,机械强度差机械强度差30 冷却冷却l 在无铅回流焊接工艺中，元件的升温速率与降温速率是两个重要的技术指标。在无铅回流焊接工艺中，元件的升温速率与降温速率

24、是两个重要的技术指标。由于无铅焊接的普及，制冷的重要性被日益受到重视。无铅工艺中，由于无由于无铅焊接的普及，制冷的重要性被日益受到重视。无铅工艺中，由于无铅焊锡的共相区过长，焊点表面易氧化，易产生裂痕；另一方面由于高温状铅焊锡的共相区过长，焊点表面易氧化，易产生裂痕；另一方面由于高温状态下的锡与态下的锡与PCB在冷却时两者的冷却速率不一致，会造成焊盘与在冷却时两者的冷却速率不一致，会造成焊盘与PCB板的剥板的剥离。而在强制制冷的环境下，使焊点快速脱离高温区，就可以避免上述情况离。而在强制制冷的环境下，使焊点快速脱离高温区，就可以避免上述情况的出现。就目前一些客户来看，所要求的冷却速率为的出现。

25、就目前一些客户来看，所要求的冷却速率为3-5/S。产生裂缝产生裂缝,强度变低强度变低31 焊料球焊料球l 指焊点或指焊点或PCB上形成的球形颗粒。上形成的球形颗粒。在生产工艺里，如果在生产工艺里，如果PCB表面升温表面升温速度过快，焊膏内部的液态物质由速度过快，焊膏内部的液态物质由于急剧受热，体积膨胀导致爆裂溅于急剧受热，体积膨胀导致爆裂溅起锡膏，从而在起锡膏，从而在PCB上产生锡珠。上产生锡珠。此故障需要重新调校各温区参数设此故障需要重新调校各温区参数设置，让板面温度缓慢上升，从而消置，让板面温度缓慢上升，从而消除此现象。除此现象。板面产板面产生锡珠生锡珠32l 另一方面，由于锡膏必须冷藏才

26、可另一方面，由于锡膏必须冷藏才可保证其质量，所以当我们从冷柜中保证其质量，所以当我们从冷柜中拿出锡膏后，请在室温下存放两小拿出锡膏后，请在室温下存放两小时后再打开瓶盖。可防止空气中的时后再打开瓶盖。可防止空气中的水分结露溶于焊膏，导致焊膏在高水分结露溶于焊膏，导致焊膏在高温下出现爆裂。如果焊料粉末或元温下出现爆裂。如果焊料粉末或元件引脚、焊盘氧化较严重，在焊接件引脚、焊盘氧化较严重，在焊接时由于浸润不够，焊料得不到好的时由于浸润不够，焊料得不到好的润湿，则会在焊点表面堆积润湿，则会在焊点表面堆积。焊点包锡焊点包锡33 元件立碑元件立碑l 片状贴片元件两端受力不均衡，致片状贴片元件两端受力不均衡

27、，致使其中一端发生翘立，在生产中出使其中一端发生翘立，在生产中出现此情况的形成原因大致有以下几现此情况的形成原因大致有以下几点：点： 立碑立碑34l 1、印刷不良，锡膏印刷偏离：、印刷不良，锡膏印刷偏离：l 由于印刷时锡膏一端印在了焊盘上，由于印刷时锡膏一端印在了焊盘上，一端却发生了偏离，在升温过程中一端却发生了偏离，在升温过程中电极两端吸收不均匀，先熔化的一电极两端吸收不均匀，先熔化的一端的表面张力大过未熔的另一端，端的表面张力大过未熔的另一端，在这种情况下，未熔一端的电极将在这种情况下，未熔一端的电极将会竖立起来。会竖立起来。l 坍塌与拖尾坍塌与拖尾OKNGNGNG35l 2、 Chip元

28、件两端电极大小不对称：元件两端电极大小不对称： l 这种情况的出现多半是设计错误或者是来料不当，可针对具体细节作出调整。这种情况的出现多半是设计错误或者是来料不当，可针对具体细节作出调整。 T 元件电极大元件电极大 小须一致小须一致36l 3 元件升温过快，两端温差过大：元件升温过快，两端温差过大：l 由于元件的大小，焊盘的大小各有由于元件的大小，焊盘的大小各有差异，导致它们的升温速率和热容差异，导致它们的升温速率和热容量是不一致的，如果让它们在高温量是不一致的，如果让它们在高温下升温速度过快，会导致两端的温下升温速度过快，会导致两端的温差过大差过大;在应力作用下使升温速率慢在应力作用下使升温

29、速率慢的一端电极竖立起来。的一端电极竖立起来。墓碑墓碑( (侧立侧立)37 虚焊虚焊l 虚焊形成的本质是润湿不良，在实际生产中形成原因大致有下面三个原因：虚焊形成的本质是润湿不良，在实际生产中形成原因大致有下面三个原因：l 1、 温度低：温度低：l 由于设置温度太低或其它原因造成温区温度过低，助焊剂的活性得不到释放由于设置温度太低或其它原因造成温区温度过低，助焊剂的活性得不到释放或锡膏的相变温度没有达到所造成的问题。或锡膏的相变温度没有达到所造成的问题。低温将导致低温将导致润湿不良润湿不良OK38l 2、 焊盘或元件引脚污染：焊盘或元件引脚污染：l 如果元器件引脚或如果元器件引脚或PCB板面铜

30、板面铜 受到污染，则污染物在焊接区将会形成阻焊层，受到污染，则污染物在焊接区将会形成阻焊层，熔融的焊膏将不能对盘或元器件进行润湿，这样就会形成虚焊。熔融的焊膏将不能对盘或元器件进行润湿，这样就会形成虚焊。元件引脚元件引脚焊料焊料污染物形污染物形成阻焊层成阻焊层39l 3、锡膏不良：、锡膏不良：l 如果焊料成份本身不良（如焊料粉末氧化、焊剂还原性差等），在焊接时将如果焊料成份本身不良（如焊料粉末氧化、焊剂还原性差等），在焊接时将不能对焊盘与元件引脚进行浸润，达到润湿效果。不能对焊盘与元件引脚进行浸润，达到润湿效果。OKOKNG锡膏不良或温度不当导致钎接不良锡膏不良或温度不当导致钎接不良(焊料在电

31、极表面的形状不良焊料在电极表面的形状不良)40l 4、开路：、开路：l 指的是焊点上焊料不足，焊缝上没有形成电气互联。一般情况下产生这种情指的是焊点上焊料不足，焊缝上没有形成电气互联。一般情况下产生这种情况是由于上工程中印刷不良所造成，炉子本身不会产生这种情况。况是由于上工程中印刷不良所造成，炉子本身不会产生这种情况。 OKNG正视正视侧视侧视41 桥连桥连l 相邻导体之间焊料过多堆积形成的现象。其产生的原因大致有以下几点：相邻导体之间焊料过多堆积形成的现象。其产生的原因大致有以下几点：l 1、前工程印刷不良：、前工程印刷不良：l 印刷不良可分为印刷工艺不良和锡膏浓度不对造成印刷不良两种。因印

32、刷不印刷不良可分为印刷工艺不良和锡膏浓度不对造成印刷不良两种。因印刷不良造成的拖尾是连焊形成的主要因素。良造成的拖尾是连焊形成的主要因素。印刷不良导致印刷不良导致高密度引脚短路高密度引脚短路42l 2、 设定温度不正确：设定温度不正确：l 生产中预热升温过慢会造成助焊剂预热时间过长而挥发殆尽，在焊接区会因生产中预热升温过慢会造成助焊剂预热时间过长而挥发殆尽，在焊接区会因为助焊剂活性不足而造成连焊。过高的温度会造成助焊剂焦化失去活性而形为助焊剂活性不足而造成连焊。过高的温度会造成助焊剂焦化失去活性而形成焊接不良或焊料氧化严重而表面张力变大，容易向下塌陷而与相邻焊点连成焊接不良或焊料氧化严重而表面

33、张力变大，容易向下塌陷而与相邻焊点连接产生桥连。接产生桥连。超高温超高温,助焊剂焦化助焊剂焦化标准锡膏活化温度区线标准锡膏活化温度区线温度温度时间时间正常正常正常正常不良不良不良不良43 元件错位元件错位l 焊接品质上出现此类情况的可能性焊接品质上出现此类情况的可能性大致有如下几点：大致有如下几点：l 1、 锡膏品质差，粘性不足。锡膏品质差，粘性不足。l 由于锡膏的粘性不足，当生产中处由于锡膏的粘性不足，当生产中处于强风对流环境下的小元器件会因于强风对流环境下的小元器件会因为质量过轻而产生位置偏移，检查为质量过轻而产生位置偏移，检查前务请判断是否有上工程贴片错位。前务请判断是否有上工程贴片错位

34、。 A B 偏位严重偏位严重44l 2、 机械振动过大。机械振动过大。l 当元器件附于焊盘进入炉体后，在整个焊接过程中元件所受的当元器件附于焊盘进入炉体后，在整个焊接过程中元件所受的粘附力和热风粘附力和热风的冲击力处于不平衡的冲击力处于不平衡会产生错位。一般来讲机械振动的产生可由上工程贴片会产生错位。一般来讲机械振动的产生可由上工程贴片机和炉体本身产生，而炉体机械振动的产生可能是链条运输不稳或风机的风机和炉体本身产生，而炉体机械振动的产生可能是链条运输不稳或风机的风速过大造成的。在今后的速过大造成的。在今后的SMT工艺中，由于元件的微型化趋向，大风量回流工艺中，由于元件的微型化趋向，大风量回流

35、焊接工艺将面临严格的挑战。焊接工艺将面临严格的挑战。多为贴装导致多为贴装导致45 封装体起泡或开裂封装体起泡或开裂此情况的出现主要是封装体在保管过程中受潮。当受潮的封装体在过炉时，此情况的出现主要是封装体在保管过程中受潮。当受潮的封装体在过炉时，内部的水分因受热膨胀而产生气体，气体从内部释放出来的过程便会在封装内部的水分因受热膨胀而产生气体，气体从内部释放出来的过程便会在封装体表面起泡或开裂。体表面起泡或开裂。不良的产生是元件本体受潮所引起的不良的产生是元件本体受潮所引起的,元器件的储存直接影响焊接的品质元器件的储存直接影响焊接的品质起泡、开裂起泡、开裂46焊膏熔化不完全的原因分析预防对策温度

36、低回流焊峰值温度低或再流时间短，造成焊膏熔化不充分 。调整温度曲线，峰值温度一般定在比焊膏熔点高30 40左右，再流时间为30.回流焊炉横向温度不均匀。一般发生在炉体较窄，保温不良的设备适当提高峰值温度或延长再流时间。尽量将PCB放置在炉子中间部位进行焊接 。c PCB设计当焊膏熔化不完全 发生在大焊点，大元件、以及大元件周围、或印制板背面有大器件。1 尽量将大元件布在PCB的同一面，确实排布不开时，应交错排布。2 适当提高峰值温度或延长再流 时间。d 红外炉深颜色吸热多，黑色比白色约高3040，PCB 上温差大。为了使深颜色周围的焊点和大体积元器件达到焊接温度，必须提高焊接温度。焊膏质量问题

37、金属粉含氧量高；助焊性能差；或焊膏使用不当：没有回温或使用回收与过期失效焊膏不使用劣质焊膏；制订焊膏使用 管理制度：如在有效期内使用；从冰箱取出焊膏，达到室温后才能打开容器盖；回收的焊膏不能与新焊膏混装等。六、SMT 回流焊接中常见的焊接缺陷分析与预防对策(1) 焊膏熔化不完全 全部或局部焊点周围有未熔化的残留焊膏。47润湿不良原因分析预防对策a 元器件焊端、引脚、印制电路基板的焊盘氧化或污染，或印制板受潮。元器件先到先用，不要存放在潮湿环境中，不要超过规定的使用日期。 对印制板进行清洗和去潮处理。b 焊膏中金属粉末含氧量高选择满足要求的焊膏c 焊膏受潮、或使用回收焊膏、或使用过期失效焊膏回到

38、室温后使用焊膏，制订焊膏使用条例。(2) 润湿不良又称不润湿或半润湿。元器件焊端、引脚或印制板焊盘不沾锡或局部不沾锡。483 焊料量不足与虚焊或断路焊点高度达不到规定要求，会影响焊点的机械强度和电气连接的可靠性，严重时会造成虚焊或断路原因分析预防对策a 整体焊膏量过少原因：模板厚度或开口尺寸不够；开口四壁有毛刺 ；喇叭口向上，脱模时带出焊膏。 焊膏滚动（转移）性差 。 刮刀压力过大，尤 其橡胶刮刀过软，切入开口，带出焊膏。 印刷速度过快。加工合格的模板，模板喇叭口向下 ，增加模板厚度或扩大 开口尺寸 。更换焊膏 。采用不锈 钢刮刀。调整印刷 压力和速 度。调整基板、模板、刮刀的平行度。b 个别

39、焊盘上的焊膏量过少或没有焊膏原因：漏孔被焊膏堵塞或个别开口尺寸小 。导通孔设计在焊盘上 ，焊料从孔中 流出。 清除模板漏孔中的焊膏，印刷时经 常擦洗模板底面。如开口尺寸小，应扩大开口尺寸 。修改焊盘设计c 器件引脚共面性差，翘起的引脚不能与相对应的焊盘接触。运输和传递SOP和QFP时不要破坏外包装，人工贴装时不要碰伤引脚 。d PCB变形，使大尺寸SMD器件引脚不能完全与焊膏接触 。 PCB设计要考虑长、宽和厚度的比例 。大尺寸PCB回流焊时应采用底部支撑 。49(4) 吊桥和移位 吊桥是指两个焊端的表面组装元件 ，经过回流焊后其中一个端头离开焊盘表面，整个元件呈斜立或直立，如石碑状。又称墓碑

40、现象、曼哈顿现象；移位是指元器件端头或引脚离开焊盘的错位现象。吊桥和移位原因分析预防对策a PCB设计两个焊盘尺寸大小不对称，焊盘间距过大或过小，使元件的一个端头不能接触焊盘 。按照Chip元件的焊盘设计原则进行设计，注意焊盘的对称性、焊盘间距 = 元件长度-两个电极的长度+K（0.250.05mm ）b 贴片质量置偏移；元件厚度设置不正确；贴片头Z轴高度过高（贴片压力小），贴片时件从高处扔下造成。提高贴装精度，精确调整首件贴装坐标，连续生产过程中发现位置 偏 移时应及时修正贴装坐标。设置正确的元件厚度和贴片高度。C 元件质量焊端氧化或被污染端头电极附着力不良。焊接时元件端头不润湿或端头电极脱

41、落 。严格来料检验制度，严格进行首件焊 后检验，每次更换元件后也要检验，发现端头问题及时更 换元件。d PCB质量焊盘被污染（有丝网、字符、阻焊膜或氧化等）严格来料检验制度 ，对已经加工好PCB的焊盘上的丝网、字符可用小刀 轻轻刮掉 。e 印刷工艺两个焊盘上的焊膏量不一致清除模板漏孔中的焊膏，印刷时经常 擦洗模板底面。如开口过小，应扩大开口尺寸。f 传送带震动会造成元器件位置移动。传送带太松，可去掉1 2 节链条；检查入口和出口处导轨衔接高度和距离是否匹配。人工放置PCB要轻拿轻放 。g 风量过大 。调整风量。50 (5) 焊点桥接或短路 桥接又称连桥。元件端头之间、元器件相邻的焊点之间以及焊

42、点与邻近的导线、过孔等电气上不该连接的部位被焊锡连接在一起（桥接不一定短路，但短路一定是桥接）。桥接原因分析预防对策a 焊锡量过多：可能由于模板厚度与开口尺寸不恰当；模板与印制板表面不平行或有间隙。减薄模板厚度或缩小开口或改变开口形状；调整模板与印制板表面之间距离，使接触并平行。b 由于焊膏黏度过低，触变性不好，印刷后塌边，焊膏图形粘连。选择黏度适当、触变性好的焊膏c 印刷质量不好，焊膏图形粘连提高印刷精度并经常清洗模板d 贴片位置偏移提高贴装精度，e 贴片压力过大，焊膏挤出量过多，使图形粘连。提高贴片头Z轴高度，减小贴片压力。f 由于贴片位置偏移，人工拨正后使焊膏图形粘连。提高贴装精度，减少

43、工拨正的频率。g 焊盘间距过窄修改焊盘设计。总结：在焊盘设计正确、模板厚度及开口尺寸正确、 焊膏质量没有问题的情况下 ，应通过提高印刷和贴装质量来减少桥接现象。51 (6) 焊锡球 又称焊料球、焊锡珠。是指散布在焊点附近的微小珠状焊料。 产生焊锡球的原因分析 预防对策a 焊膏本身质量问题：微粉含量高；黏度过低；触变性不好。控制焊膏质量，20m微粉颗粒应少于10% 。b 元器件焊端和引脚、印制电路基板的焊盘氧化或污染，或印制板受潮 。严格来料检验，如印制板受潮或污染，贴装前应清洗并烘干。c 焊膏使用不当按规定要求执行d 温度曲线设置不当：升温速率过快，金属粉末随溶剂蒸汽飞溅形成焊锡球；预热区温度

44、过低，突然进入焊接区，也容易产生焊锡球。温度曲线和焊膏的升温斜率和峰值温度应基本一致。160前的升温速度控制在1/s2/se 焊膏量过多，贴装 时焊膏挤 出量多：模板厚度或开口大；或模板与PCB不平行或有间隙 。加工合格模板。调整模板与印制板表面之间距离，使接触并平行。f 刮刀压力过大、造 成焊膏图 形粘连；模板底面污染，粘污焊盘以外的地方，严格控制印刷工艺，保证印刷质量。g 贴片压力过大，焊膏挤出量过多，使图形粘连。提高贴片头Z轴高度，减小贴片压力。52(7) 气孔 分布在焊点表面或内部的气孔、针孔。或称空 气孔原因分析 预防对策a 焊膏中金属粉末的含氧量高 、或使用回收焊膏、工艺环境卫生差

45、、混入杂质。控制焊膏质量，制订焊膏使用条例。b 焊膏受潮，吸收了空气中的水汽达到室温后才能打开焊膏的容器盖控制环境温度20 26、相对湿度40% 70% 。c 元器件焊端、引脚、印制电路基板的焊盘氧化或污染，或印制板受潮。元器件先到先用，不要存放在潮湿环境中，不要超过规定的使用日期。d 升温区的升 速率过快，焊膏中的溶剂、气体蒸发不完全，进入焊接区产生气泡、针孔。160 前的升温速度控制在1/s 2/s 。原因a 、b 、c都会引起焊锡熔融时焊盘、焊端局部不润湿，未润湿处的 助焊剂排气、以及氧化物排气时产生空洞。53(8) 焊点高度接触或超过元件体（吸料现象焊接时焊料向焊端或引脚跟部移动，使焊料高度接触元件体或超过元