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SMT贴片加工过程中品质注意事项和解决方案

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在SMT产品贴片过程中,有六个需注意的贴装质量问题
    1、贴装设计质量,

    2、贴装原材料(元器件、PCB、焊膏等贴装材料)质量,
    3、贴装工艺质量(过程质量),
    4、贴装焊点质量(结果质量),
    5、贴装设备质量(条件质量),
    6、贴装检测与贴装管理质量(控制质量)。

◆ 电路组件(PCBA)故障有三类
    1、器件故障
    
2、运行故障
    
3、贴装故障

◆ 元器件故障(Device Fault)
    由于元器件质量问题而引起的故障,如元器件性能指标超出误差范围、坏死或失效、错标型号引起的错位贴装、引脚断缺等

◆ 运行故障(Operation Fault)
    是指产品不能正常工作,但又不是器件故障和贴装故障而引起的。一般是由于电路原理图及PCB设计上的问题造成,如时序配合故障(Timing Fault)、A/D或D/A误差积累故障、PCB电路错误故障等。

◆ 贴装故障(Assembly Fault)
    由于贴装工艺中的问题而造成的故障,如焊锡桥连短路、虚焊断路、错贴或漏贴器件等等。

◆ 虚焊(poor Soldering)
    焊点处只有少量的锡焊住,造成接触不良,电路时通时断。
    在生产实际中,大致为器件故障与运行故障均低于8%,贴装故障85%以上。贴装故障作为SMT产品的主要故障源,
    贴装故障中最为常见的故障是焊点桥接(亦称桥连或焊桥)、虚焊、焊接处形成焊珠、立片、缺片等故障。

◆ 点胶的影响
    如果涂敷量太多,其产生的黏结强度增大,但黏结强度过大时,很可能使SMC/SMD基体发生微裂。
    如涂敷过量,在SMC/SMD贴装后会使胶剂向外溢出,这会造成焊接接合部或焊区与布线间的故障;
    如涂敷量过少,从外表虽难以观察,但会降低焊接强度。
    另外,涂敷量的控制、涂敷位置精度的保证、胶剂成分的合理配比等因素会影响SMC/SMD电极端与基板焊区的接合质量。

膏涂敷(涂膏)常用涂膏方法
    印刷法:就是将锡膏以印刷的方法通过丝网板或模板的开口孔涂敷在焊盘上。
    注射法: 将锡膏置于注射器内部并借助于气动、液压或电驱动方式加压,使焊膏经针孔排出点在SMB焊盘表面。

◆ 焊膏涂敷工序(涂膏)的影响
    ①焊膏材料质量。焊膏是由焊膏粉料及溶剂两部分组成。
    ②焊膏印刷厚度。焊膏的印刷厚度应该均匀一致
    ③焊膏印刷位置精度。焊膏印刷位置的精度应该在规定的公差内。
    ④印刷网板质量。
    ⑤焊膏印刷过程的影响。

◆ 再流焊对SMC/SMD的影响因素主要是
    焊接时的热冲击,操作时必须设定可靠的升温工艺以减少热冲击应力。

◆ 若焊接工艺设定和各道前工序控制质量达不到规定的要求,将会导致SMC/SMD的“曼哈顿”现象(亦称“翘立”或“立碑”)、位置偏移和横向摆动现象等不良现象的产生。 

◆ PCB清洗影响SMC/SMD贴装质量的主要原因是
    清洗溶剂的侵蚀,合理地设定清洗条件和清洗时间相当重要。

◆ 清洗工艺中比较常用的是
    超声清洗、浸渍洗、蒸气洗或者是两种不同方式的组合清洗。

◆ 贴装质量检测与控制的主要内容
    基本内容: 原材料来料检测与控制、贴装工艺过程检测与控制和贴装后的组件检测三大类

◆ 原材料来料检测
    包含元器件、 PCB、焊膏、焊剂等所有SMT贴装工艺材料的检测。 

◆ 工艺过程检测与控制
    包括点胶、焊膏印刷、贴片、焊接、清洗等各工序的工艺质量检测与控制。

◆ 组件检测
    组件外观检测、焊点检测、组件性能测试和功能测试等。

深圳SMT贴片加工厂质量检测方法有多种,目前使用的检测方法主要有以下四种类型
    人工目视检查;电气测试;自动光学检测;X射线检测。

QC工目视检查
    人工目视检查就是利用人的眼睛或借助于简单的光学放大系统对焊膏印刷质量和焊点质量等内容进行人工目视检查,是一种投资少且行之有效的方法。在 SMT贴装工艺中仍在广泛采用。
    可以采用人工目视检查的内容包括:印制电路板质量、胶点质量、焊膏印刷质量、贴片质量、焊点质量和电路板表面质量等。
    人工目视检查具有较大的局限性:如重复性差,不能精确定量地反映问题,劳动强度大,不适应大批量集中检查,对不可视焊点无法检查,对引脚焊端内金属层脱落形成的失效焊点等内容不能检查,对元器件表面的微小裂纹也不能检查。

◆ 电气测试:  对电路组件进行接触式检测
    电气故障:极性贴错、焊料桥接、虚焊、短路等缺陷,所以在贴装清洗之后必须对电路组件进行接触式检测,测试组件的电气特性和功能。其中,在线测试(ICT)是主要的接触式检测技术。
    在线测试:在安装好元器件的SMA上,通过夹具针床或飞针,把SMA上的元器件使用电隔离的手法单独地、逐一地进行测试。

◆ AOI自动光学检测 
    用光学手段(CCD摄像头+辅助光)获取被测物图形,然后以某种方法进行检验、分析和判断。常用的检验、分析和判断方法有设计规则检验(DRC)法和图形识别法等。
    在SMT中 AOI技术的检测功能:PCB光板检测、焊膏印刷质量检测、元器件检验、焊后组件检测。

X-ray,X射线检测
    对工艺缺陷的覆盖率高达97%。可检查的缺陷包括虚焊、桥连、立碑、焊料不足、气孔、器件漏装等。尤其是对BGA、CSP等焊点隐藏器件也可检查。
    较高的测试覆盖度。可以对肉眼和在线测试检查不到的地方进行检查。比如 PCBA被判断故障,怀疑是PCB内层走线断裂,虚焊、空气孔和成型不良等,X-ray可以很快的进行检查。

电子元器件、PCB等原材料检测项目和检测方法
    其中最关键的是元器件和PCB的可焊性检测,这也是最常用的检测项目,检测方法有边缘浸渍法、焊球法、润湿称量法、湿润平衡试验、旋转浸渍测试、波峰焊料浸渍测试等。

◆ IPC标准 (Institute of Printed Circuits )
    IPC的主要服务对象:印制板、电子贴装件行业、用户及其与供应商
    IPC标准的权威性、系统性、先进性、实用性特点

◆ SMT贴装质量测控技术发展趋势
    自动化发展趋势、智能化发展趋势、实时性发展趋势、前移性发展趋势、多样性发展趋势、集成化发展趋势。

◆ 石岩SMT贴片加工厂介绍
    目前全球威科技有限公司全面升级自动化SMT贴片加工生产流水线4条,搭载SPI全自动3D锡膏检测仪,全新进口高速贴片机,二十温区大型回流焊设备,超高像素AIO光学检测仪,X-ray检测仪,BGA返修台,可贴0201/0.25mm间距BGA/双排QFN等高精度元器件。


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