凡亿专栏 | SMT和DIP生产过程中的虚焊原因
SMT和DIP生产过程中的虚焊原因

组装电子产品的工厂,主要包括两条生产线:SMT表面组装和DIP插件组装。SMT是把电子元件通过设备,贴到PCB线路板上面,然后通过炉子(一般是指回流焊炉)加热,把元件通过锡膏焊接固定到PCB板上;而DIP有一些大的连接器,设备是没有办法打到PCB板上的,这时就要通过人或者其它的自动化设备插到PCB板上。

在SMT和DIP生产过程中,因各种因素会导致产品存在一些品质问题,比如 虚焊 ,不仅会导致产品的性能不稳定,甚至不能被后续的ICT和FT测试所发现,进而导致将有问题的产品流向市场,最终使公司品牌和信誉遭受巨大损失。那么要如何避免这类问题,本文将仔细展开为大家科普一下。

SMT虚焊的原因

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PCB焊盘设计缺陷

某些PCB在设计过程中,因空间比较小,过孔只能打在焊盘上,但焊膏具有流动性,可能会渗入孔内,导致回流焊接出现焊膏缺失情况,所以当引脚吃锡不足时会导致虚焊。

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焊盘表面氧化

被氧化的焊盘上重新涂锡后,进行回流焊接时,会导致虚焊,所以当焊盘出现氧化时,需先烘干处理,如果氧化严重则需放弃使用。

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回流焊温偏低或高温区时间不够

在贴片完成后,经过回流焊预热区、恒温区时温度不够,导致进入高温回流区后,有些还未发生热熔爬锡,导致元件引脚吃锡不够,从而出现虚焊。

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锡膏印刷量偏少

在刷锡膏时,可能因钢网开孔较小、印刷刮刀压力过大,导致锡膏印刷偏少,回流焊接锡膏快速挥发,从而引起虚焊。

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高引脚的器件

高引脚的器件在SMT时,可能因某种原因,元件出现变形、PCB板弯曲,或贴片机负压不足,导致焊锡热熔不一,从而引起虚焊。

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DIP虚焊的原因

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PCB插件孔设计缺陷

PCB的插件孔,公差在±0.075mm之间,PCB封装孔比实物器件的引脚大,器件会松动,从而导致上锡不足,出现虚焊或空焊等品质问题。

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焊盘与孔氧化

PCB的焊盘孔不洁净、氧化,或有赃物、油脂、汗渍等污染,会导致可焊性差,甚至不可焊,从而导致虚焊、空焊。

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PCB板和器件质量因素

采购的PCB板、元器件等可焊锡性不合格,未进行严格的验收试验,在组装时存在虚焊等品质问题。

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PCB板和器件过期

采购的PCB板和元器件,由于库存期太长,受库房环境影响,如温度、湿度差或有腐蚀性气体等,导致焊接时出现虚焊等现象。

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波峰焊设备因素

波峰焊接炉里的温度过高,导致焊锡料与母材表面加速氧化,而造成表面对液态焊锡料的附着力减小,且高温还腐蚀了母材的粗糙表面,使毛细作用下降,漫流性变差,从而导致虚焊。

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解决虚焊问题的实用工具

推荐使用 华秋DFM软件 ,这是一款可制造性检查的工艺软件,可以 提前预防PCB是否存在可制造性问题及设计隐患等风险 。

华秋DFM软件下载地址(复制到电脑浏览器打开):

https://dfm.elecfans.com/uploads/software/promoter/hqdfm_DFMGZH.zip

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解决SMT虚焊问题

华秋DFM软件有专门针对SMT贴片组装的分析项,比如各种Chip件焊盘的标准尺寸检测,BGA焊盘检测,以及其他贴片引脚焊盘异常的检测等。检测规则是根据生产工艺、可能出现的品质异常等进行的设定,可以满足SMT生产各种可焊性的品质问题。

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解决DIP虚焊问题

华秋DFM软件的可焊性分析,针对DIP插件组装的分析项,如焊盘孔径的大小检测,插件的引脚数检查,以及插件孔的各种异常检测等。检测规则可根据所需生产工艺进行设定,可以满足DIP生产各种可焊性的品质问题。

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可焊性工具的应用场景

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坐标文件整理

当客户提供的坐标文件比较杂乱时,SMT工厂可以使用华秋DFM软件整理坐标文件,例如:坐标文件的元器件面向错误,顶层的在底层,就可以在此把他改成正确的顶层,整理好坐标文件导出再使用,可避免贴错件。

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BOM查错

当BOM文件跟PCB使用的元器件封装有区别时,SMT工厂可用华秋DFM软件进行BOM文件查错,避免使用采购的错误元器件,浪费成本。

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匹配元件库

当元器件与焊盘不匹配,或者焊盘不包含引脚比引脚小的情况下,SMT工厂可用华秋DFM软件的匹配元件库功能,比对元器件引脚与焊盘是否存在异常,避免贴错元器件。

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参数设置

SMT工厂可在华秋DFM软件的参数设置页面,定义SMT加工时的进板方向,如果进板方向不合理,会导致焊接不良。

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SMT计价

SMT工厂可以实用华秋DFM软件快速精准报价,并输出报价单,计价项包含SMD、DIP、空贴、焊接面积、焊点数、器件种类等,快速透明计价,避免报价不准确。

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BOM文件比对

SMT工厂在检查BOM文件时,如有多个版本可以用华秋DFM软件的BOM比对功能,在整理BOM清单过程中,不同时期、不同版本的修改点很容遗忘,使用BOM比对功能可避免版本搞错导致贴错器件。

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元器件搜索

SMT工厂在查看工程文件时,因元器件太多,不方便查询某个器件的位置,此时就可以使用华秋DFM软件的元器件搜索工具,按照位号搜索元器件,精确的定位元器件所在的位置。

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装配图

装配图主要表达机器或部件的工作原理、各零件间的连接及装配关系和主要零件的结构形状,SMT工厂贴片时,可以用华秋DFM软件导出装配文件使用。

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组装分析检测项

SMT工厂使用华秋DFM软件检查工程文件,可避免在生产线上,出现因工程文件导致的异常,关于SMT可焊性检查项共有10大项、234细项的检查规则,完全能够解决因设计文件导致的可焊性异常问题。

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仿真图查看

SMT工厂在检查工程文件时可用华秋DFM软件的仿真图查看,因为仿真图可以直接查看贴完元器件的效果,能够在生产前看出板子成品的效果图,避免板子在贴片时出现异常。

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