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SMT贴装后清洗剂合明科技分享:SMT质量标准评估步骤与方式方法准则

发布日期:2021-08-18 发布者:合明科技Unibright 浏览次数:585

SMT贴装后清洗剂合明科技分享: SMT质量标准评估步骤与方式方法准则


合明科技专注精密电子清洗技术20多年,是SMT贴装/DIP封装,功率半导体器件及芯片封装精密清洗工艺技术方案、产品、清洗设备提供商。精密电子清洗除焊后助焊剂、锡膏、焊膏、球焊膏、焊锡膏、锡渣等残留物。水基系列产品,精细化对应涵盖从半导体封测到PCBA组件终端,包括有水基和半水基清洗剂,碱性和中性的水基清洗剂等。具体表现在,在同等的清洗力的情况下,合明科技的兼容性较佳. 先进封装包括倒装芯片、WLCSP晶圆级芯片封装、3D IC集成电路封装、SiP系统级封装、细间距封装等等。


一、SMT质量术语

1、理想的焊点

具有良好的表面润湿性,即熔融焊料在被焊金属表面上应铺展,并形成完整、均匀、连续的焊料覆盖层,其接触角应不大于90。

正确的焊锡量,焊料量足够而不过多或过少

良好的焊接表面,焊点表面应完整、连续和圆滑,但不要求很光亮的外观。

好的焊点位置元器件的焊端或引脚在焊盘上的位置偏差在规定范围内。

2、不润湿

焊点上的焊料与被焊金属表面形成的接触角大于90度。

3、开焊

焊接后焊盘与PCB表面分离。

4、吊桥( drawbridging )

元器件的一端离开焊盘面向上方斜立或直立,亦即墓牌(Tomb stone)。

5、桥接

两个或两个以上不应相连的焊点之间的焊料相连,或焊点的焊料与相邻的导线相连。

6、虚焊

焊接后,焊端与焊盘之间或引脚与焊盘之间有时出现电隔离现象

7、拉尖

焊点中出现焊料有突出向外的毛刺,但没有与其它导体或焊点相接触

8、焊料球(solder ball)

焊接时粘附在印制板、阴焊膜或导体上的焊料小圆球,亦称锡珠。

9、孔洞

焊接处出现孔径不一的空洞

10、位置偏移(skewing )

焊点在平面内横向、纵向或旋转方向偏离预定位置时。

11、目视检验法(visualinspection)

借助照明的2~5倍的放大镜,用肉眼观察检验PCBA焊点质量

12、焊接后检验(inspectionafter aoldering)

PCB完成焊接后的质量检验。

13、返修(reworking)

为去除表面组装组件的局部缺陷的修复工艺过程。

14、贴片检验  ( placement inspection )

表面贴装元器件贴装时或完成后,对于是否漏贴、错位、贴错、损坏等到情况进行的质量检验。 

芯片封装清洗剂合明科技QQ截图20210510085953.png


二、SMT检验方法

在SMT的检验中常采用目测检查与光学设备检查两种方法,有只采用目测法,亦有采用两种混合方法。它们都可对产品100%的检查,但若采用目测的方法时人总会疲劳,这样就无法保证员工100%进行认真检查。因此,我们要建立一个平衡的检查(inspection)与监测(monitering)的策略即建立质量过程控制点。

为了保证SMT设备的正常进行,加强各工序的加工工件质量检查,从而监控其运行状态,在一些关键工序后设立质量控制点。这些控制点通常设立在如下位置:

1)PCB检测
 a.印制板有无变形;b.焊盘有无氧化;c、印制板表面有无划伤;
检查方法:依据检测标准目测检验。
2)丝印检测
a.印刷是否完全;b.有无桥接;c.厚度是否均匀;d.有无塌边;e.印刷有无偏差;
检查方法:依据检测标准目测检验或借助放大镜检验。
3)贴片检测
a.元件的贴装位置情况;b.有无掉片;c.有无错件;
检查方法:依据检测标准目测检验或借助放大镜检验。
4)回流焊接检测
a.元件的焊接情况,有无桥接、立碑、错位、焊料球、虚焊等不良焊接现象.b.焊点的情况.
检查方法:依据检测标准目测检验或借助放大镜检验。


三、检验标准的准则   

印刷检验

总则:印刷在焊盘上的焊膏量允许有一定的偏差,但焊膏覆盖在每个焊盘上的面积应大于焊盘面积的75%。

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点胶检验

理想胶点:烛=焊盘和引出端面上看不到贴片胶沾染的痕迹,胶点位于各个焊盘中间,其大小为点胶嘴的1.5倍左右,胶量以贴装后元件焊端与PCB的焊盘不占污为宜。


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l 炉前检验

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炉后检验

良好的焊点应是焊点饱满、润湿良好,焊料铺展到焊盘边缘。

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四、质量缺陷数的统计
在SMT生产过程中,质量缺陷的统计十分必要,在回流焊接的质量缺陷统计中,我们引入了—DPM统计方法,即百万分率的缺陷统计方法。计算公式如下:
缺陷率[DPM]=缺陷总数/焊点总数*106

焊点总数=检测线路板数×焊点
缺陷总数=检测线路板的全部缺陷数量
例如某线路板上共有1000个焊点,检测线路板数为500,检测出的缺陷总数为20,则依据上述公式可算出:
缺陷率[PPM]=20/(1000*50)*106=40PPM


五、返修

当完成PCBA的检查后,发现有缺陷的PCBA就需求进行维修,公司有返修SMT的PCBA有两种方法。一是采用恒温烙铁(手工焊接)进行返修,一是采用返修工作台(热风焊接)进行返修。不论采用那种方式都要求在最短的时间内形成良好的焊接点。因此当采用烙铁时要求在少于5秒的时间内完成焊接点,最好是大约3秒钟。

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铬铁返修法即手工焊接
烙铁在使用前的处理:新烙铁在使用前先给烙铁头镀上一层焊锡后才能正常使用,当烙铁使用一段时间后,烙铁头的刃面及周围就产生一层氧化层,这样便产生“吃锡”困难的现象,此时可锉去氧化层,重新镀上焊锡。


电烙铁的握法:

a.  反握法:是用五指把电烙铁的柄握在掌中。此法适用于大功率电烙铁,焊接散热量较大的被焊件。

b.  正握法:就是除大拇指外四指握住电烙铁柄,大拇指顺着电烙铁方向压紧,此法使用的电烙铁也比较大,且多为弯型烙铁头。

握笔法:握电烙铁如握钢笔,适用于小功率电烙铁,焊接小的被焊件。本公司采用握笔法。

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焊接步骤:

焊接过程中,工具要放整齐,电烙铁要拿稳对准。一般接点的焊接,最好使用带松香的管形焊锡丝。要一手拿电烙铁,一手拿焊锡丝。


    清洁烙铁头     加温焊接点      熔化焊料       移动烙铁头      拿开电烙铁

一是快速地把加热和上锡的烙铁头接触带芯锡线(cored wire),然后接触焊接点区域,用熔化的焊锡帮助从烙铁到工件的最初的热传导,然后把锡线移开将要接触焊接表面的烙铁头。

一是把烙铁头接触引脚/焊盘,把锡线放在烙铁头与引脚之间,形成热桥;然后快速地把锡线移动到焊接点区域的反面。  

但在产生中的通常有使用不适当温度、太大压力、延长据留时间、或者三者一起而产生对PCB或元器件的损坏现象。 


  焊接注意事项:

1、烙铁头的温度要适当,不同温度的烙铁头放在松香块上,会产生不同的现象,一般来说,松香熔化较快又不冒烟时的温度较为适宜。

2、焊接时间要适当,从加热焊接点到焊料熔化并流满焊接点,一般应在几秒钟内完成。如果焊接时间过长,则焊接点上的助焊剂完全挥发,就失去了助焊作用。

    焊接时间过短则焊接点的温度达不到焊接温度达不到焊接温度,焊料不能充分 熔化,容易造成虚假焊。

3、焊料与焊剂使用要适量,一般焊接点上的焊料与焊剂使用过多或过少会给焊接质量造成很大的影响。

防止焊接点上的焊锡任意流动,理想的焊接应当是焊锡只焊接在需要焊接的地方。在焊接操作上,开始时焊料要少些,待焊接点达到焊接温度,焊料流入焊

4、1、接点空隙后再补充焊料,迅速完成焊接。

5、2、焊接过程中不要触动焊接点,在焊接点上的焊料尚未完全凝固时,不应移动焊接点上的被焊器件及导线,否则焊接点要变形,出现虚焊现象。

6、3、不应烫伤周围的元器件及导线   焊接时要注意不要使电烙铁烫周围导线的塑胶绝缘层及元器件的表面,尤其是焊接结构比较紧凑、形状比较复杂的产品。

7、4、及时做好焊接后的清除工作,焊接完毕后,应将剪掉的导线头及焊接时掉下的锡渣等及时清除,防止落入产品内带来隐患。

PCBA清洗剂、线路板碱性水基清洗剂、中性水基清洗剂、PCB组件板印刷电路板PCBA焊后残留清洗合明科技.jpg


   焊接后的处理:

      当焊接后,需要检查:

a.    是否有漏焊。

b.    焊点的光泽好不好。

c.    焊点的焊料足不足。

d.    焊点的周围是否有残留的焊剂。

e.    有无连焊。

f.    焊盘有无脱落。

g.    焊点有无裂纹。

h.    焊点是不是凹凸不平。

i.    焊点是否有拉尖现象。

S.  用镊子将每个元件拉一拉,看有否松动现象。

 

典型焊点的外观:如下图所示:

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拆焊:

a.   烙铁头加热被拆焊点时,焊料一熔化,就应及时按垂直线路板的方向拔出元器件的引线,不管元器件的安装位置如何,是否容易取出,都不要强拉或扭转元器件,以免损坏线路板和其它元器件。

b.   拆焊时不要用力过猛,用电烙铁去撬和晃动接点的作法很不好,一般接点不允许用拉动、摇动、扭动等办法去拆除焊接点。

c.   当插装新元器件之前,必须把焊盘插线孔内的焊料清除干净,否则在插装新元器件引线时,将造成线路板的焊盘翘起。

 

返修工作台的返修

   利用返修工作台主要是对QFP、BGA、PLCC等元器件的缺陷而手工无法进行返修时采用的方法,它通常采用热风加热法对元器件焊脚进行加热,但须配合相应喷嘴。较高级的返修工作台其加温区可以做出与回流炉相似的温度曲线,如公司的SMD-1000返修工作台。关于返修工作台的操作请参巧使用说明书。




针对电子制程精密焊后清洗的不同要求,合明科技在水基清洗方面有比较丰富的经验,对于有着低表面张力、低离子残留、配合不同清洗工艺使用的情况,自主开发了较为完整的水基系列产品,精细化对应涵盖从半导体封测到PCBA组件终端,包括有水基和半水基清洗剂,碱性和中性的水基清洗剂等。具体表现在,在同等的清洗力的情况下,合明科技的兼容性较佳,兼容的材料更为广泛;在同等的兼容性下,合明科技的清洗剂清洗的锡膏种类更多(测试过的锡膏品种有ALPHA、SMIC、INDIUM、SUPER-FLEX、URA、TONGFANG、JISSYU、HANDA、OFT、WTO等品牌;测试过的焊料合金包括SAC305、SAC307、6337、925等不同成分),清洗速度更快,离子残留低、干净度更好。

 

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【阅读提示】

以上为本公司一些经验的累积,因工艺问题内容广泛,没有面面俱到,只对常见问题作分析,随着电子产业的不断更新换代,新的工艺问题也不断出现,本公司自成立以来不断的追求产品的创新,做到与时俱进,熟悉各种生产复杂工艺,能为各种客户提供全方位的工艺、设备、材料的清洗解决方案支持。

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