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焊锡桥的原因及建议
桥连是指焊锡错误连接两个或多个相邻焊盘,在焊盘之间接触,形成的导电通路。在组装过程中,不同工艺阶段出现的问题都可能导致桥连。本文分析导致桥连的根本原因,以及怎样在模板制造、丝网印刷、贴装组件、再流焊、PCB制造及使用锡膏时解决桥连问题。
PCB制造
PCB板导致桥连的原因,可能是SMD焊盘的共面性有问题。在设置印刷机时,造成模板和焊盘之间密封不良。去掉相邻焊盘之间的阻焊膜,尤其是细间距元件焊盘之间的阻焊膜,可以根除PCB导致的桥连。
模板设计
在模板设计阶段,要控制孔的尺寸。对于细间距组件,强烈建议孔的开口略小于焊盘的尺寸,以改善模板和PCB之间的密封。
反面有锡膏的脏模板会污染待印刷的下一块裸电路板,成为形成桥连的隐患。为了减少这种问题出现的可能性,应检查零印刷间隙设置,必要印刷压力要最小,增大擦拭模板的频率,或者更换化学清洗剂。
模板张力也会造成印刷缺陷。如果没有严格保持模板的张力,就不可能保持印刷的一致性,印刷到板上的锡膏图形会模糊。
锡膏和丝网印刷
丝网印刷可能是焊锡桥连的根源,这是由于焊盘和模板之间密封不良、没有对准、清洗不干净、刮板不平、以及印刷速度不正确或者印刷板支撑的问题而造成的。密封和对准问题可以通过优化印刷工具而纠正。在下一次印刷之前保持模板干燥,优化润湿、真空、干燥的顺序,可以解决因模板上锡膏清洁不良而弄脏电路板的问题,以及桥连的问题。
印刷时,在细间距孔洞上经常出现边缘不清晰的情况。为了减少由于这种问题造成的桥连,要检查电路板的支撑,调节电路板和丝网的分离速度,确认在每次设置时都考虑锡膏的化学性质。
锡膏导致的印刷缺陷,可能是由于锡膏变干现象造成的。锡膏变干可能会造成印刷的锡膏形状不规则,印刷到焊盘上的锡膏体积不一致。这时应检查所用的锡膏是否过期;温度是否在锡膏供应商推荐的温度范围内;在相对湿度(RH)为50%时,印刷机的温度是否在25°C左右。不要把新锡膏与旧锡膏混合起来使用。不正常的操作温度也会使好锡膏渗出焊盘,与相邻焊盘连接在一起。如果温度是正常的,并且印刷时一直保持这个温度,就要检查另一批次使用的锡膏,确认问题是否和印刷批次有关。使用IPC-650方法2.4.35进行冷坍落和热坍落测试。
组件贴装
组件放置不准确会缩小焊盘间的间隔,增加桥连的可能性。对每个产品,要检查组件的贴装压力。用X光检查确认BGA是否正确对准,贴装QFN时要用显微镜检查。
组件的贴装压力过大会把锡膏挤到焊盘外面。如果出现这种情况,根据输入机器的组件高度数据检查组件的实际高度。组件的贴装高度应为锡膏高度的±1/3。
再流焊温度曲线
延长保温时间时,锡膏会吸收更多热量,并造成锡膏热坍落现象。如果可能,选择没有保温区、温度直接上升到最高温度的温度曲线。