問題描述:
客戶將我司的沉金板焊接后,焊接的器件非常容易脫落。我們非常重視,查看當時該批次的生產(chǎn)記錄,找出該批次的庫存電路板空板,送噴錫廠噴錫,以測試該板的上錫效果,同時,將空板送貼片廠做有鉛和無鉛的貼片實驗,測試其實際的貼片效果,都沒有發(fā)現(xiàn)問題??蛻魧栴}板實物寄回,我們查看實物,的確器件非常容易脫落。查看脫落點,有一層啞黑色的物質(zhì)。
由于此不良現(xiàn)象涉及到電路板的表面處理,錫膏,回流焊以及SMT表面貼片工藝等多方面的工序,為了準確的查出原因,我們召集沉金廠、貼片廠、錫膏廠以及我司工藝部門一起來研究,究竟問題在什么地方。
電路板切片分析
問題原因分析:
我司找到庫存的同批次生產(chǎn)的此款電路板。做分析實驗,以找出問題所在:
1: 問題板的沉金切片分析:
2:庫存板到噴錫廠返噴錫,測試電路板上沉金的可焊性。
3:庫存板刷錫膏,過回流焊,測試電路板實際的可焊接性能。
4:客戶退回的電路板焊接處切片分析。
5:客戶退回的電路板補救性措施。
電路板焊接測試
通過一系列的實驗分析和判斷,電路板銅箔表面鍍一層鎳層,再在鎳層上沉上一層金,以保護鎳層不氧化。貼片焊接時,先在焊盤上上一層錫膏,,錫膏自然滲透過沉金層,與鎳層接觸(啞黑色就是錫膏和鎳層作用的結(jié)果),錫膏含有一些活性成分,過回流焊焊接時,溫度達到錫膏熔融的溫度時,在活性成分的幫助下,錫與各層形成金屬化合層(IMC)。
客戶退回的板由于當時焊接時,焊盤表面未達到焊接要求的條件,比如未達到回流焊的溫度(北方溫度低,預熱不夠,實際溫度與溫區(qū)表不一致)、錫膏的活性(錫膏存放條件)、鋼網(wǎng)厚度等,導致鎳層未能與錫形成金屬化合層,導致器件脫落。
比較遺憾的有兩點:
A:批量板貼片生產(chǎn)時,沒有進行首板生產(chǎn)檢查,到全部做完再發(fā)現(xiàn)問題,就非常麻煩。
B:錫膏內(nèi)含的活性成分在第一次過回流焊高溫時產(chǎn)生效果并揮發(fā),未形成有效的合金層,再次高溫焊接,效果就不明顯,對補救產(chǎn)生不利條件。
臨時補救措施:
由于是批量板,手工電烙鐵補焊和用熱風槍手工補焊都不具備實際可操作性。所以雖然有用,但解決不了問題。
提高爐溫,重新過回流焊,雖然失去錫膏內(nèi)阻焊活性成分的幫助,但在足夠的高溫下,也可形成金屬化合層。至于效果和高溫的損耗,需要請客戶自己盤衡。
我們測試了不補刷助焊劑條件下,
客戶退回的問題板,265度重新過回流焊一次,結(jié)果顯示器件依然會脫落。
調(diào)整回流焊的溫度到285度,再過一次回流焊。結(jié)果顯示器件還是會脫落。
再次提高回流焊的溫度到300度,再過一次回流焊,結(jié)果焊接牢固。
問題板補刷助焊劑效果會不會更好?如果客戶有需要,我們可安排貼片廠再做測試。
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