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回流焊工艺

回流焊接立碑原因对策

发布时间:2017-06-26  新闻来源:

回流焊接立碑是指两个焊端的表面组装元件,经过再流焊后其中个端头离开焊盘表面,整个元件
呈斜立或直立,如石碑状。又称吊桥、曼哈顿现象。如图所示。该矩形片式组件的端焊接在焊盘

上,而另端则翘立。

回流焊立碑

立碑


回流焊接立碑常见原因

1、贴片元件贴装精度不够 
2、线路板焊盘尺寸设计不合理
3、焊膏涂覆线路板焊盘过厚 
4、回流焊对线路板预热不充分
5、线路板元器件组件排列方向设计上存在缺陷
6、线路板元器件重量较轻受热不均匀

回流焊接立碑预防对策

1. 焊盘设计
焊盘间距过大,并非是焊盘与元件不匹配问题,而是元件尺寸与焊盘的外形尺寸满足可靠性要求,
但两个焊盘中间间距过大,这会导致焊料润湿元件端子时,润湿力拉动元件导致元件产生偏移而与

锡膏分离。通常为了避免立碑问题而建议元件的焊盘尺寸特别是内侧间距要满足定的要求。


焊盘尺寸不致,热容量不同

如两个焊盘焊接区域的面积不样,上部位置的焊盘是在大块铜箔上阻焊膜开窗而成,焊接区域的
面积会大于下部位置的焊盘,而且,上部位置焊盘因为与大块的铜箔相连,回流时其升温速率会比
下部焊盘相对较小,所以,锡膏的熔化润湿速率也会不同,这就非常容易产生偏移或立碑问题。笔
者就曾经经历过这样的噩梦,回流后,0402元件的偏移、立碑及飞件都有发生,防不胜防。通常应
该在DFM阶段就建议设计师采用两端焊盘相同的设计方式,同样的SMD或NSMD设计,而不是端是SMD
而另端是NSMD。如果确实需要连接大块铜箔,可考虑采用热隔离设计,Thermal relief可以均衡
两端焊盘的升温。这个隔离的宽度相当于焊盘直径或宽度的四分。

阻焊膜厚度

其实阻焊膜的厚度的影响般不会太多,因为现在大部分0201以下元件的设计中,在焊盘间的阻
焊膜已经取消了,如果真的存在,可建议设计师取消中间的阻焊膜。

2. 工艺设计

锡膏印刷偏位,如果钢网开孔为了避免锡珠问题而增加焊盘间的间距,或锡膏印刷偏位,回流后
的立碑发生机率就会大增。所以,控制锡膏印刷问题是很关键的,当然这在实际生产中是很容易发
现的。但钢网的开孔设计就比较难发现了,通常推荐钢网开孔间距保持与表中C值致。

贴装偏位

贴装偏位产生的机理其实与锡膏印刷偏位样,就是元件偏位,导致焊接端子与锡膏接触不充分而
产生不均衡的润湿或润湿力,立碑自然就难以避免了。这就需要优化贴装程序。

回流焊温度曲线设置不当

温度的设置主要需要考虑整个PCB板的热均衡,回流时如果PCB板上的热量差异大,可能导致热冲击
问题,当升温过快,大于每秒2°C,立碑就可能发生,所以,通常建议其升温斜率不要超过每秒2°
C,在回流前尽量保持PCB板温度均衡。

3. 物料问题

元件两个焊接端子的可焊性问题,可以根据IPC J-STD-002,《Solderability Tests for 
Component Leads, Terminations, Lugs, Terminals and Wires》对元件的端子可焊性进行测试。
仪器测试结果如下图,其评估标准如下表所示。通过这样的检测,只能说明元件端子的可焊性没有
问题。但如果有立碑问题发生,就需要确定两个端子达到相同润湿力的时间或在某个特定时间段内

达到的润湿力的大小,润湿速率或润湿力间较大的差异就有可能导致立碑问题。


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