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English FAQ
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QSMT回流焊四大溫區(qū)的作用
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在SMT貼片整線工藝中，貼片機(jī)完成貼裝工藝后，下一步進(jìn)行的工藝是焊接工藝，回流焊工藝是整條SMT表面貼裝技術(shù)中最重要的工藝常見(jiàn)的焊接焊接設(shè)備有波峰焊、回流焊等設(shè)備，回流焊的焊接四大溫區(qū)的作用，分別為預(yù)熱區(qū)，恒溫區(qū)，回焊區(qū)和冷卻區(qū)，四個(gè)溫區(qū)中的每個(gè)階段都有其重要的意義。SMT回流焊預(yù)熱區(qū)
回流焊進(jìn)行焊接的第一步工作是預(yù)熱，預(yù)熱是為了使焊膏活性化，避免浸錫時(shí)進(jìn)行急劇高溫加熱引起焊接不良所進(jìn)行的預(yù)熱行為，把常溫PCB板勻均加熱，達(dá)到目標(biāo)溫度。在升溫過(guò)程中要控制升溫速率，過(guò)快則會(huì)產(chǎn)生熱沖擊，可能造成電路板和元件受損；過(guò)慢則溶劑揮發(fā)不充分，影響焊接質(zhì)量。
SMT回流焊保溫區(qū)
第二階段-保溫階段，主要目的是使回流焊爐爐內(nèi)PCB板及各元器件的溫度穩(wěn)定，使元件溫度保持一致。由于元器件大小不一，大的元件需要熱量多，升溫慢，小的元件升溫快，在保溫區(qū)域里給予足夠的時(shí)間使較大元件的溫度趕上較小元件，使助焊劑充分揮發(fā)出去，避免焊接時(shí)有氣泡。保溫段結(jié)束，焊盤(pán)，焊料球及元件引腳上的氧化物在助焊劑的作用下被除去，整個(gè)電路板的溫度也達(dá)到平衡。所有元件在這一段結(jié)束時(shí)應(yīng)具有相同的溫度，否則在回流段將會(huì)因?yàn)楦鞑糠譁囟炔痪a(chǎn)生各種不良焊接現(xiàn)象。
回流焊回焊區(qū)
回流焊區(qū)域里加熱器的溫度升至最高，元件的溫度快速上升至最高溫度。在回流街道段，其焊接峰值溫度隨所用焊膏的不同而不同，峰值溫度一般為210-230℃，回流時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以防對(duì)元件及PCB造成不良影響，可能會(huì)造成電路板被烤焦等。
回流焊冷卻區(qū)
最后階段，溫度冷卻到錫膏凝固點(diǎn)溫度以下，使焊點(diǎn)凝固。冷卻速率越快，焊接效果越好。冷卻速率過(guò)慢，將導(dǎo)致過(guò)量共晶金屬化合物產(chǎn)生，以及在焊接點(diǎn)處易發(fā)生大的晶粒結(jié)構(gòu)，使焊接點(diǎn)強(qiáng)度變低，冷卻區(qū)降溫速率一般在4℃/S左右，冷卻至75℃.
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Q影響錫膏印刷質(zhì)量的主要因素
A
1. 首先是鋼網(wǎng)質(zhì)量：鋼網(wǎng)厚度與開(kāi)口尺寸確定了錫膏的印刷質(zhì)量。錫膏量過(guò)多會(huì)產(chǎn)生橋接，錫膏量過(guò)少會(huì)產(chǎn)生錫膏不足或虛焊。鋼網(wǎng)開(kāi)口形狀及開(kāi)孔壁是否光滑也是影響脫模質(zhì)量。
2. 其次是錫膏質(zhì)量：錫膏的粘度、印刷的滾動(dòng)性、常溫下的使用壽命等都會(huì)影響印刷質(zhì)量。
3. 印刷工藝參數(shù)：刮刀速度、壓力，刮刀與網(wǎng)板的角度以及錫膏的粘度之間存在的一定制約關(guān)系。因此，只有正確控制這些參數(shù)，才能保證錫膏的印刷質(zhì)量。
4. 設(shè)備精度方面：在印刷高密度窄間距產(chǎn)品時(shí)，印刷機(jī)的印刷精度和重復(fù)印刷精度也會(huì)起一定影響。
5. 環(huán)境溫度、濕度、以及環(huán)境衛(wèi)生：環(huán)境溫度過(guò)高會(huì)降低錫膏的粘度，濕度過(guò)大時(shí)錫膏會(huì)吸收空氣中的水分，濕度過(guò)小時(shí)會(huì)加速錫膏中溶劑的揮發(fā)，環(huán)境中灰塵混入錫膏中會(huì)使焊點(diǎn)產(chǎn)生針孔等缺陷。
從以上介紹中可以看出，影響印刷質(zhì)量的因素非常多，而且印刷錫膏是一種動(dòng)態(tài)工藝。因此，建立一套完整的印刷工藝管制文件是非常必要的，選擇正確的錫膏、鋼網(wǎng)，并結(jié)合最合適的印刷機(jī)參數(shù)設(shè)定，能使整個(gè)印刷工藝過(guò)程更穩(wěn)定、可控、標(biāo)準(zhǔn)化。 -
QSMT貼片膠基礎(chǔ)知識(shí) 貼片為何要用紅膠、黃膠
A
貼片膠是屬于純消耗非必需的工藝過(guò)程產(chǎn)物，現(xiàn)在隨著PCA設(shè)計(jì)與工藝的不斷改進(jìn)，通孔回流焊、雙面回流焊都已實(shí)現(xiàn)，用到貼片膠的PCA貼裝工藝呈越來(lái)越少的趨勢(shì)。
貼片膠，也稱為SMT接著劑、SMT紅膠，通常是紅色的（也有黃色或者白色的）膏體中均勻地分布著硬化劑、顏料、溶劑等的粘接劑，主要用來(lái)將元器件固定在印制板上，一般用點(diǎn)膠或鋼網(wǎng)印刷的方法來(lái)分配。貼上元器件后放入烘箱或回流焊爐加熱硬化。它與錫膏不同的是其受熱后便固化，其凝固點(diǎn)溫度為150℃，再加熱也不會(huì)溶化，也就是說(shuō)，貼片膠的熱硬化過(guò)程是不可逆的。 SMT貼片膠的使用效果會(huì)因熱固化條件、被連接物、所使用的設(shè)備、操作環(huán)境的不同而有差異，使用時(shí)要根據(jù)印制電路板裝配(PCBA、PCA)工藝來(lái)選擇貼片膠。
SMT貼片膠的特性、應(yīng)用與前景：
SMT貼片紅膠是一種聚稀化合物，主要成份為基料（即主體高份子材料）、填料、固化劑、其它助劑等。SMT貼片紅膠具有粘度流動(dòng)性，溫度特性，潤(rùn)濕特性等。根據(jù)紅膠的這個(gè)特性，故在生產(chǎn)中，利用紅膠的目的就是使零件牢固地粘貼于PCB表面，防止其掉落。因此貼片膠是屬于純消耗非必需的工藝過(guò)程產(chǎn)物，現(xiàn)在隨著PCA設(shè)計(jì)與工藝的不斷改進(jìn)，通孔回流焊、雙面回流焊都已實(shí)現(xiàn)，用到貼片膠的PCA貼裝工藝呈越來(lái)越少的趨勢(shì)。
SMT貼片膠按使用方式分類(lèi) ：
刮膠型：通過(guò)鋼網(wǎng)印刷涂刮方式進(jìn)行施膠。這種方式應(yīng)用最廣，可以直接在錫膏印刷機(jī)上使用。鋼網(wǎng)開(kāi)孔要根據(jù)零件的類(lèi)型，基材的性能來(lái)決定，其厚度和孔的大小及形狀。其優(yōu)點(diǎn)是速度快、效率高、成本低。
點(diǎn)膠型：通過(guò)點(diǎn)膠設(shè)備在印刷線路板上施膠的。需要專(zhuān)門(mén)的點(diǎn)膠設(shè)備，成本較高。點(diǎn)膠設(shè)備是利用壓縮空氣，將紅膠透過(guò)專(zhuān)用點(diǎn)膠頭點(diǎn)到基板上，膠點(diǎn)的大小、多少、由時(shí)間、壓力管直徑等參數(shù)來(lái)控制，點(diǎn)膠機(jī)具有靈活的功能。對(duì)于不同的零件，我們可以使用不同的點(diǎn)膠頭，設(shè)定參數(shù)來(lái)改變，也可以改變膠點(diǎn)的形狀和數(shù)量，以求達(dá)到效果，優(yōu)點(diǎn)是方便、靈活、穩(wěn)定。缺點(diǎn)是易有拉絲和氣泡等。我們可以對(duì)作業(yè)參數(shù)、速度、時(shí)間、氣壓、溫度調(diào)整，來(lái)盡量減少這些缺點(diǎn)。
SMT貼片膠典型固化條件：
100℃ 5分鐘
120℃ 150秒
150℃ 60秒
1、固化溫度越高以及固化時(shí)間越長(zhǎng)，粘接強(qiáng)度也越強(qiáng)。
2、由于貼片膠的溫度會(huì)隨著基板零件的大小和貼裝位置的不同而變化，因此我們建議找出最合適的硬化條件。
0603電容的推力強(qiáng)度要求是1.0KG，電阻是1.5KG，0805電容的推力強(qiáng)度是1.5KG，電阻是2.0KG，達(dá)不到上述推力，說(shuō)明強(qiáng)度不夠。
一般由以下原因造成：
1、膠量不夠。
2、膠體沒(méi)有100%固化。
3、PCB板或者元器件受到污染。
4、膠體本身較脆，無(wú)強(qiáng)度。
觸變性不穩(wěn)定
一支30ml的針筒膠需要被氣壓撞擊上萬(wàn)次才能用完，所以要求貼片膠本身有極其優(yōu)秀的觸變性，不然會(huì)造成膠點(diǎn)不穩(wěn)定，膠過(guò)少，會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度不夠，造成波峰焊時(shí)元器件脫落，相反，膠量過(guò)多特別是對(duì)微小元件，容易粘在焊盤(pán)上，妨礙電氣連接。
膠量不夠或漏點(diǎn)
原因和對(duì)策：
1、印刷用的網(wǎng)板沒(méi)有定期清洗，應(yīng)該每8小時(shí)用乙醇清洗一次。
2、膠體有雜質(zhì)。
3、網(wǎng)板開(kāi)孔不合理過(guò)小或點(diǎn)膠氣壓太小，設(shè)計(jì)出膠量不足。
4、膠體中有氣泡。
5、點(diǎn)膠頭堵塞，應(yīng)立即清洗點(diǎn)膠嘴。
6、點(diǎn)膠頭預(yù)熱溫度不夠，應(yīng)該把點(diǎn)膠頭的溫度設(shè)置在38℃。
過(guò)波峰焊掉件造成的原因很復(fù)雜：
1、貼片膠的粘接力不夠。
2、過(guò)波峰焊前受到過(guò)撞擊。
3、部分元件上殘留物較多。
4、膠體不耐高溫沖擊
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Q回流焊焊接的常見(jiàn)問(wèn)題及解決辦法
A
1、 虛焊
IC引腳焊接后出現(xiàn)部分引腳虛焊，是常見(jiàn)的焊接缺陷。原因：引腳共面性差（特別是QFP，由于保管不當(dāng)，造成引腳變形）；引腳和焊盤(pán)可焊性差（存放時(shí)間長(zhǎng)，引腳發(fā)黃）；焊接時(shí)預(yù)熱溫度過(guò)高，加熱速度過(guò)快（易引起IC引腳氧化）。
2、冷焊
是指不完全回流形成的焊點(diǎn)。原因：焊接時(shí)加熱不充分，溫度不夠。
3、橋接
SMT中常見(jiàn)的缺陷之一，它會(huì)引起元件之間的短路，遇到橋接必須返修。原因：焊膏塌落；焊膏太多；貼片時(shí)壓力過(guò)大；回流時(shí)升溫速度過(guò)快，焊膏中溶劑來(lái)不及全部揮發(fā)。
4、立碑
片式元器件的一端被提起，且站在它的另一端引腳上，又稱曼哈頓現(xiàn)象或吊橋。原因：根本的是由于元件兩端的潤(rùn)濕力不平衡造成的。具體與以下因素有關(guān)：
⑴、焊盤(pán)設(shè)計(jì)與布局不合理（兩個(gè)焊盤(pán)一個(gè)過(guò)大，則會(huì)易熱容量不均勻而引起潤(rùn)濕力不平衡，導(dǎo)致施加到兩端之上的熔融焊料的不平衡表面張力，片式元件的一端在另一端可能開(kāi)始潤(rùn)濕之前已完全潤(rùn)濕了）。
⑵、兩焊盤(pán)焊膏印刷量不均勻，多的一端會(huì)因焊膏吸熱量增多，熔化時(shí)間滯后，這樣也會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)濕力不平衡。
⑶、貼片時(shí)，受力不均勻，會(huì)導(dǎo)致元件浸入到焊膏中深淺不一，熔化時(shí)間差，而導(dǎo)致兩邊的潤(rùn)濕力不均勻；貼片時(shí)移位。
⑷、焊接時(shí)，加熱速度過(guò)快且不均勻，使得PCB上各處溫差大。
5、芯吸（燈芯現(xiàn)象）
導(dǎo)致虛焊，若引腳間距細(xì)也可能導(dǎo)致橋接，是熔融焊料潤(rùn)濕元器件引腳時(shí)，焊料從焊點(diǎn)位置爬上引腳。多發(fā)生在PLCC,QFP,SOP中。原因：焊接時(shí)由于引腳較小的熱容量，其溫度常會(huì)高于PCB上焊盤(pán)的溫度，所以首先引腳潤(rùn)濕；焊盤(pán)可焊性差，焊料也會(huì)爬升。
6、爆米花現(xiàn)象
現(xiàn)在多數(shù)元器件為塑封，樹(shù)脂封裝器件，它們特易吸潮，所以對(duì)它們的儲(chǔ)存，保管極為嚴(yán)格。一旦吸潮，而在使用前沒(méi)有完全烘干，在回流時(shí)，急劇升溫，內(nèi)部的水蒸氣膨脹，形成爆米花現(xiàn)象。
7、錫珠
影響外觀，也會(huì)引起橋接。有兩類(lèi)：片式元件的一側(cè)，常為一個(gè)獨(dú)立的球狀；IC引腳四周，呈分散的小球狀。原因：焊膏中助焊劑成分過(guò)多，預(yù)熱階段溶劑揮發(fā)不完全，到焊接階段溶劑揮發(fā)，引起飛濺，以致使焊膏沖出焊盤(pán)形成錫珠；模板厚度與開(kāi)口尺寸過(guò)大，導(dǎo)致焊膏量過(guò)多，引起焊膏漫流到焊盤(pán)外；印刷時(shí)，模板與焊盤(pán)對(duì)中偏移，偏移過(guò)大，則導(dǎo)致焊膏漫流到焊盤(pán)外；貼片時(shí)，Z軸壓力使得元件貼到PCB上一瞬間將焊膏擠壓到焊盤(pán)外；回流時(shí)，預(yù)熱時(shí)間端和升溫速度快。
8、氣泡、氣孔
焊點(diǎn)冷卻時(shí)，內(nèi)部助焊劑中溶劑的揮發(fā)物還未完全派出。與溫度曲線、焊膏中助焊劑含量有關(guān)。
9、 焊點(diǎn)錫不足
原因：印刷模板窗口小；焊膏金屬含量低。
10、焊點(diǎn)錫過(guò)多
原因：模板窗口大。
11、PCB扭曲
原因： PCB本身材料選用不當(dāng)；PCB設(shè)計(jì)不合理，元件分布不均勻，造成PCB熱應(yīng)力過(guò)大；雙面PCB，若一面銅箔大，而另一面小，則會(huì)造成兩面收縮不一致而出現(xiàn)變形；回流焊中溫度過(guò)高。
12、龜裂現(xiàn)象
焊點(diǎn)上有裂紋。原因：焊膏取出后未在規(guī)定時(shí)間內(nèi)用完，局部氧化，形成顆粒狀小塊，焊接時(shí)難以熔化，不能與其他焊料融合到一塊，所以焊后焊點(diǎn)表面有裂紋。
13、元器件偏移
原因：片式元件兩端的熔融焊料不平衡的表面張力造成的；傳送帶傳送時(shí)發(fā)生振動(dòng)。
14、焊點(diǎn)暗淡無(wú)光澤
原因：焊接溫度過(guò)高，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使得IMC由 轉(zhuǎn)化為 。
15、PCB阻焊膜起泡
焊后，個(gè)別焊點(diǎn)周?chē)霈F(xiàn)淺綠色小泡，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)指甲蓋大小的泡狀物，影響外觀，性能。原因：阻焊膜和PCB基材之間有氣體/水蒸氣，使用前未完全烘干，焊接時(shí)遇到高溫，氣體膨脹。
16、PCB阻焊膜顏色發(fā)生變化
阻焊膜由綠色變?yōu)榈S色，原因：溫度過(guò)高。
17、PCB多層板分層
原因：板材溫度過(guò)高 。 -
Q選擇性波峰焊和普通波峰焊的區(qū)別
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選擇波峰焊與普通波峰焊的根本區(qū)別。波峰焊是將線路板整個(gè)的與噴錫面接觸依靠焊料的表面張力自然爬升完成焊接。對(duì)于大熱容量和多層線路板，波峰焊是很難達(dá)到透錫要求的。選擇波峰焊則不同，焊接噴嘴中沖出來(lái)的是動(dòng)態(tài)的錫波，它的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度會(huì)直接影響到通孔內(nèi)的垂直透錫度；特別是進(jìn)行無(wú)鉛焊接時(shí)，因?yàn)槠錆?rùn)濕性差，更需要?jiǎng)討B(tài)強(qiáng)勁的錫波。此外，流動(dòng)強(qiáng)勁的波峰上不容易殘留氧化物，這對(duì)提高焊接質(zhì)量也會(huì)有幫助。
選擇性波峰焊的焊接效率的確沒(méi)有普通波峰焊高，因?yàn)檫x擇焊主要針對(duì)高精密PCB板，普通波峰焊焊接不了的。是傳統(tǒng)波峰焊在無(wú)法完成通孔群焊時(shí)（定義于一些特殊的產(chǎn)品，比如汽車(chē)電子類(lèi)，航空航天類(lèi)等），此時(shí)借助能編程對(duì)各個(gè)焊點(diǎn)精確控制的選擇焊了，比手工焊、焊錫機(jī)器人穩(wěn)定，溫度、工藝、焊接參數(shù)等可控，可重復(fù)性的操控；適用于現(xiàn)在的通孔焊接越來(lái)越縮微化、焊件密集的產(chǎn)品。選擇性波峰焊比普通波峰焊生產(chǎn)效率低（即使是24小時(shí)），生產(chǎn)維護(hù)保養(yǎng)成本高，焊點(diǎn)良率關(guān)鍵是看NOZZLE狀態(tài)。
選擇性波峰焊接主要注意：1、噴頭狀態(tài)。錫流穩(wěn)定，波不能太高也別太低。2、焊接管腳不要太長(zhǎng)，太長(zhǎng)的管腳會(huì)導(dǎo)致噴頭偏移，影響錫流狀態(tài)。