PCBA技術 - PCBA代工中常見問題及解決方案

在製造PCBA時，經常會碰到一些PCBA不良品，作為PCBA代工廠，iPCB根據經驗，總結一些PCBA代工中常見問題及解決方案：

錫珠

a.在印刷工藝中由於範本與焊盤對中偏移導致焊膏流到焊盤外：

1.跟進焊盤、元件引脚和錫膏是否氧化；

2.調整範本開口與焊盤精確對位；

在元器件貼裝過程中，焊膏被置放於片式元件的引脚與焊盤之間，如果焊盤和元件引脚潤濕不良（可焊性差），液態焊料會收縮而使焊縫不充分，所有焊料顆粒不能聚合成一個焊點。 部分液態焊料會從焊縫流出，形成錫珠。

b.貼片過程中Z軸的壓力過太瞬間將錫膏擠壓到焊盤外：

1.精確調整Z軸壓力；

c.加熱速度過快，時間過短焊膏內部水分和溶劑未能完全揮發出來，到達回流焊接區時引起溶劑、水分沸騰，濺出錫珠：

1.調整預熱區活化區溫度上升速度。

d.範本開口尺寸及輪廓不清晰：

1.檢查範本開口及輪廓是否清晰，必要時需更換範本。

PCBA

立碑（曼哈頓現象）

立碑是由於回流焊過程中CHIP元件兩端焊盤上錫膏的表面張力不平衡所致，其表現為元器件部分地或完全地豎起，俗稱為墓碑現象（Tomb Stone Effect）或吊橋現象（Draw-bridging Effect）、 曼哈頓現象（Manhattan Effect，指紐約曼哈頓區之大樓林立現象。曼哈頓由於地質原因，特別適合建高樓，整個曼哈頓聳立著超過5500棟高樓，其中35棟超過了200米，是世界上最大的摩天大樓集中區。擁有紐約標誌性的帝國大廈、洛克菲勒中心、克萊斯勒大廈、大都會人壽保險塔樓等建築。）， 元件體積越小越容易發生。 特別是1005或更小的0603貼片元件生產中，很難消除立碑現象。

墓碑現象和吊橋現象比較直觀，容易理解，而曼哈頓現象這看起來有點晦澀，早期的PCBA文獻翻譯者可能因為曼哈頓現象這個詞看起來比較炫，所以用的比較多，以致現在很多人不知所以然。

下麵將就一些主要因素作簡要分析：

a.預熱期

當預熱溫度設定較低、預熱時間設定較短，元件兩端焊膏不同時熔化的概率就大大新增，從而導致兩端張力不平衡形成“立碑”，囙此要正確設定預熱期工藝參數。 根據柏瑞安的經驗，預熱溫度一般150+ 10℃，時間為60-90秒左右。

b.焊盤尺寸

設計片狀電阻、電容焊盤時，應嚴格保持其全面的對稱性，即焊盤圖形的形狀與尺寸應完全一致，以保證焊膏熔融時，作用於元件上焊點的合力為零，以利於形成理想的焊點。 設計是製造過程的第一步，焊盤設計不當可能是元件豎立的主要原因。 具體的焊盤設計標準可參閱IPC-782《表面貼裝設計與焊盤佈局標準入事實上，超過元件太多的焊盤可能允許元件在焊錫濕潤過程中滑動，從而導致把元件拉出焊盤的一端。

對於小型片狀元件，為元件的一端設計不同的焊盤尺寸，或者將焊盤的一端連接到地線板上，也可能導致元件豎立。 不同焊盤尺寸的的使用可能造成不平衡的焊盤加熱和錫膏流動時間。 在回流期間，元件簡直是飄浮在液體的焊錫上，當焊錫固化時達到其最終位置。 焊盤上不同的濕潤力可能造成附著力的缺乏和元件的旋轉。 在一些情况中，延長液化溫度以上的時間可以减少元件豎立。

c.焊膏厚度

當焊膏厚度變小時，立碑現象就會大幅减小。 這是由於：

1.焊膏較薄，焊膏熔化時的表面張力隨之减小。

2.焊膏變薄，整個焊盤熱容量减小，兩個焊盤上焊膏同時熔化的概率大大新增。 焊膏厚度是由範本厚度决定的，錶2是使用0.1mm與0.2mm厚範本的立碑現象比較，採用的是1608元件。 一般在使用1608以下元件時，推薦採用0.15mm以下範本。

常見PCBA問題形成及解決方案常見PCBA問題形成及解決方案

d.貼裝偏移

一般情况下，貼裝時產生的元件偏移，在回流過程中會由於焊膏熔化時的表面張力拉動元件而自動糾正，我們稱之為“自我調整”，但偏移嚴重，拉動反而會使元件立起產生“立碑”現象。 這是因為：

1.與元件接觸較多的焊錫端得到更多熱容量，從而先熔化。

2.元件兩端與焊膏的粘力不同。 所以應調整好元件的貼片精度，避免產生較大的貼片偏差。

e.元件重量

較輕的元件“立碑”現象的發生率較高，這是因為不均衡的張力可以很容易地拉動元件。 所以在選取元件時如有可能，應優先選擇尺寸重量較大的元件。

焊接缺陷還有很多，本文列舉的只是2種最為常見的缺陷。 解决這些焊接缺陷的措施也很多，但往往相互制約。 如提高預熱溫度可有效消除立碑，但卻有可能因為加熱速度變快而產生大量的焊錫球。 囙此在解决這些問題時應從多個方面進行考慮，選擇一個折衷方案，這一點在實際工作中我們應切記。

PCBA代工

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