錫膏廠家講解造成貼片元件掉件的原因
來源:優(yōu)特爾錫膏 瀏覽: 發(fā)布時(shí)間:2025-07-24
貼片元件掉件(回流焊后元件從焊盤脫落)是電子制造中常見的焊接缺陷,錫膏廠家通常會(huì)從錫膏性能、工藝參數(shù)、物料狀態(tài)等多維度分析原因,核心是“焊點(diǎn)結(jié)合力不足”或“焊接過程中元件受力異?!笨蓺w納為以下幾類:
錫膏本身的問題;
1. 錫膏粘性不足或穩(wěn)定性差
錫膏的“初始粘性”(貼片后到回流焊前的粘性)不足,無法牢固固定元件,在傳輸過程中(如貼片機(jī)移動(dòng)、傳送帶震動(dòng))導(dǎo)致元件移位甚至掉落。
錫膏儲(chǔ)存不當(dāng)(如冷藏溫度不夠、過期)或回溫/攪拌不規(guī)范,導(dǎo)致助焊劑成分分離、溶劑揮發(fā),粘性下降;或攪拌過度破壞助焊劑結(jié)構(gòu),同樣影響粘性穩(wěn)定性。
2. 焊錫量不足或分布不均
錫膏中焊錫粉末占比過低(即助焊劑過多),或印刷后焊膏量太少,焊接時(shí)無法形成足夠體積的焊點(diǎn),焊點(diǎn)強(qiáng)度不足,難以固定元件。
錫膏顆粒度過粗,在細(xì)間距元件印刷時(shí)易出現(xiàn)“堵網(wǎng)”,導(dǎo)致局部焊膏量不足,尤其對0402、0201等小尺寸元件影響更大。
3. 助焊劑活性不足或兼容性差
助焊劑無法有效清除元件焊端、PCB焊盤的氧化層或污染物(如油污、指紋),導(dǎo)致焊錫潤濕性差,焊點(diǎn)與焊盤/元件焊端結(jié)合不緊密(“虛焊”),回流后受輕微外力即脫落。
助焊劑與元件焊端鍍層(如鍍鎳、鍍金)或PCB焊盤鍍層(如OSP、沉金)兼容性差,焊接時(shí)無法形成良好的金屬間化合物(IMC),焊點(diǎn)結(jié)合力弱。
印刷工藝缺陷;
1. 焊膏印刷量不足或漏印
鋼網(wǎng)開孔尺寸過小、開孔堵塞(錫膏干涸或有雜質(zhì)),導(dǎo)致焊盤上焊膏量不足,焊接時(shí)無法形成足夠的焊點(diǎn)支撐元件。
鋼網(wǎng)與PCB對位偏移,焊膏印刷到焊盤外,焊盤上實(shí)際焊膏量不足;或印刷壓力過大,焊膏被過度擠壓到焊盤邊緣,中心區(qū)域焊膏量少。
2. 焊膏印刷形態(tài)異常
印刷后焊膏坍塌(錫膏觸變性差,或印刷后放置時(shí)間過長,溶劑揮發(fā)導(dǎo)致形態(tài)不穩(wěn)定),導(dǎo)致焊膏在元件底部分布不均,焊接時(shí)受力失衡。
焊膏印刷后出現(xiàn)“空洞”或“氣泡”,回流焊時(shí)氣泡破裂,焊點(diǎn)內(nèi)部出現(xiàn)空洞,降低結(jié)合強(qiáng)度。
元件與PCB的問題;
1. 元件焊端/PCB焊盤氧化或污染
元件焊端(如鍍錫、鍍鎳引腳)長期暴露在空氣中,形成氧化層;PCB焊盤氧化(如OSP層失效、沉金層厚度不足)或被指紋、油污污染,導(dǎo)致焊錫無法潤濕,焊點(diǎn)結(jié)合力為零,直接掉件。
元件焊端鍍層不良(如鍍層厚度不均、有針孔),焊接時(shí)鍍層與焊錫反應(yīng)異常,無法形成有效IMC。
2. 元件與焊盤設(shè)計(jì)不匹配
元件焊端尺寸與PCB焊盤尺寸偏差過大(如焊盤過?。?,焊接時(shí)焊點(diǎn)接觸面積不足,無法承受元件自身重量或后續(xù)應(yīng)力(如熱沖擊)。
元件引腳變形(如QFP引腳翹曲),貼片后與焊膏接觸不良,回流焊時(shí)無法形成有效焊點(diǎn)。
回流焊工藝參數(shù)異常;
1. 溫度曲線不合理
升溫過快:錫膏中的溶劑在低溫區(qū)揮發(fā)速度過快,產(chǎn)生劇烈氣體沖擊,導(dǎo)致焊膏飛濺、焊量減少,或元件被“沖起”,最終焊點(diǎn)結(jié)合力不足。
預(yù)熱不足:助焊劑未充分活化,無法徹底清除氧化層,焊錫潤濕性差;或溶劑殘留過多,高溫時(shí)爆沸導(dǎo)致焊點(diǎn)開裂。
峰值溫度不足或過高:溫度不夠,焊錫未完全熔融,呈“半熔”狀態(tài),焊點(diǎn)強(qiáng)度極低;溫度過高,助焊劑過度分解失效,焊錫氧化嚴(yán)重,或元件焊端被過度腐蝕,導(dǎo)致結(jié)合力下降。
冷卻速度不當(dāng):冷卻太慢,焊點(diǎn)晶粒粗大,強(qiáng)度低;冷卻太快,焊點(diǎn)內(nèi)部產(chǎn)生巨大應(yīng)力,易開裂(尤其對BGA、CSP等大尺寸元件)。
2. 爐內(nèi)環(huán)境問題
回流焊爐內(nèi)氧氣含量過高(未充氮?dú)饣虻獨(dú)饧兌炔蛔悖?,焊錫在熔融時(shí)被氧化,形成氧化膜阻礙潤濕,焊點(diǎn)結(jié)合力弱。
爐內(nèi)傳送帶震動(dòng)或不平穩(wěn),導(dǎo)致元件在焊接過程中移位,焊點(diǎn)凝固后受力不均,后續(xù)易掉件。
貼片工藝問題;
1. 貼裝精度不足
元件貼裝偏移嚴(yán)重,部分焊端未落在焊盤上,回流焊時(shí)只有少量焊錫連接,甚至完全脫離,導(dǎo)致掉件。
貼裝壓力過小,元件與焊膏接觸不充分,焊膏無法良好浸潤焊端;壓力過大,焊膏被過度擠壓到焊盤外,焊盤上焊量不足。
2. 貼片后放置時(shí)間過長
焊膏印刷后長時(shí)間未貼片(超過“可焊時(shí)間”),溶劑持續(xù)揮發(fā),焊膏粘性急劇下降,元件易脫落;或焊膏吸潮,回流焊時(shí)產(chǎn)生氣泡影響焊點(diǎn)質(zhì)量。
貼片元件掉件是“錫膏性能-物料狀態(tài)-工藝參數(shù)”多環(huán)節(jié)協(xié)同失效的結(jié)果,錫膏廠家通常建議從焊膏選型(匹配元件/焊盤特性)、印刷質(zhì)量(保證焊量與形態(tài))、回流曲線優(yōu)化(確保
焊錫充分潤濕與凝固)、物料存儲(chǔ)(防止氧化污染)四個(gè)核心維度排查,而非單一因素導(dǎo)致。
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