虽然这是2011年的一个帖子,但现在依旧可以看到江湖上各位同行为解决该问题提出的各种建议。很遗憾,抛出这个帖子的工程师最后没有给出他的实验结论,然而综合各种说法,该问题基本锁定在焊锡过炉工艺不良导致的质量问题!
大部分的研发人员所熟悉的锡膏、过炉工艺管控,基本停留在锡膏存储、炉温不良所带来的虚焊、假焊问题。这些问题所呈现出来的现象,通常在生产现场就能得以暴露并进行纠正,比如塌陷、锡珠、歪斜、空洞等现象。
炉温升温太快,导致气体挥发外带锡膏形成的锡珠:
管脚与焊盘温度不平衡,导致虚焊:
零件两端锡膏湿润不平均,导致歪斜:
除却焊接不良问题,隐秘的角落:锡炉温度和走板速度搭配不当,可能带来未知的隐患问题。这样的不良无法使用肉眼识别,通常等到我们发现异常时,一整批板子已经坐等上线组装,甚至已经外发到用户终端。
锡炉温度和走板速度搭配不当,将会导致助焊剂残留无法完全分解。活性极强的助焊剂,容易在过锡缸后留下一些固态或粉状残留物。这些残留物会吸收空气中的水分,使潮气侵入芯片或零件管脚的金属化层。当电路板表面产生一个薄潮气层时,会降低电路板表面,包括焊脚与焊盘之间的绝缘电阻、改变其中的寄生电容。
隐患一:
前文提到的晶振不良问题,在使用洗板水擦洗或烙铁焊之后可恢复正常的问题,极大可能就是残留物吸收湿气之后,导致晶振与板子之间的寄生电容产生与通用理论值较大的差异。如果晶振振荡回路设计冗余量较低,则容易出现晶振无法起振的问题。
隐患二:
在带有高压电设计的PCB中,助焊剂残留物、薄潮气层会降低电路板表面的绝缘电阻。而绝缘阻抗降低,则会导致高压电容易出现放电击穿现象。
笔者曾碰到的一个类似问题,就是在一款强电产品中,由于波峰焊过炉速度太快,锡膏助焊剂挥发附着在板材上降低强电绝缘度。在存储、运输过程中吸附空气中的水汽之后,绝缘度进一步降低,这直接导致了在生产车间老化后的产品无问题,但在整机产品到达客户手中,第一次上电时就概率性地出现了火花放电,类似爆炸的现象。
隐患三:
在低功耗产品中,电路板的薄潮气层会造成电路板腐蚀或生成金属枝晶。当枝晶出现在线路或焊区之间桥接时,会出现漏电问题。对于低功耗产品,漏电问题将直接导致产品使用寿命缩短。
如下图所示,这是适普SF710无铅锡膏的一个过炉曲线。
这其中包括加热阶段、液体阶段、冷却阶段的相关推荐说明:
对于器件,特别是CPU,规格书中所提供的回流焊曲线,可能会被很多工程师所忽略。其实,这样的一个曲线可以作为SMT时炉温调试的一个参考,如下图所示:
因此,在严瑾的生产过程中,最好要清楚锡膏、器件所推荐的炉温与过炉速度。在试产阶段,工程人员务必将锡膏型号、SMT过炉曲线进行记录、存档;后续的量产也应尽量保持一样的生产条件。
另外,为了避免助焊剂残渣、湿气腐蚀,在成本可控的情况下,还需要进行PCBA清洗、涂覆三防漆操作。这样的管控虽然繁琐,但可以让PCBA避免掉隐秘角落里的很多质量隐患!
隐秘的角落:SMT过炉速度不当带来的质量隐患!
之前在逛SMT论坛时看到一个帖子,大概的问题是:锡膏工艺后,PCB上的晶振无法起振,排除虚焊和短路问题,在晶振回路区域用洗板水擦洗或者烙铁焊一下之后,晶振即恢复正常,而且问题可双向复现。
关键词: SMT 质量 隐患
回复
有奖活动 | |
---|---|
【有奖活动】分享技术经验,兑换京东卡 | |
话不多说,快进群! | |
请大声喊出:我要开发板! | |
【有奖活动】EEPW网站征稿正在进行时,欢迎踊跃投稿啦 | |
奖!发布技术笔记,技术评测贴换取您心仪的礼品 | |
打赏了!打赏了!打赏了! |
打赏帖 | |
---|---|
【换取逻辑分析仪】-硬件SPI驱动OLED屏幕被打赏36分 | |
Let'sdo第3期任务合集被打赏50分 | |
换逻辑分析仪+Verilog三态门被打赏27分 | |
换逻辑分析仪+Verilog多输出门被打赏24分 | |
【分享评测,赢取加热台】使用8051单片机驱动WS2812被打赏40分 | |
【换取逻辑分析仪】rtthread添加RRH62000传感器驱动-基于野火启明6M5被打赏48分 | |
换逻辑分析仪+Verilog多输入门被打赏27分 | |
【换取逻辑分析仪】基于ESP32和LVGL的音频数据动态显示系统被打赏48分 | |
与电子爱好者谈读图四被打赏50分 | |
Let‘s do 第三季 [电子测光表] 基础任务和进阶任务成果展示被打赏50分 |