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沉金板焊接后器件容易脱落的原因分析和改善

  问题描述:

  客户将我司的沉金板焊接后,焊接的器件非常容易脱落。我们非常重视,查看当时该批次的生产记录,找出该批次的库存电路板空板,送喷锡厂喷锡,以测试该板的上锡效果,同时,将空板送贴片厂做有铅和无铅的贴片实验,测试其实际的贴片效果,都没有发现问题。客户将问题板实物寄回,我们查看实物,的确器件非常容易脱落。查看脱落点,有一层哑黑色的物质。

  由于此不良现象涉及到电路板的表面处理,锡膏,回流焊以及SMT表面贴片工艺等多方面的工序,为了准确的查出原因,我们召集沉金厂、贴片厂、锡膏厂以及我司工艺部门一起来研究,究竟问题在什么地方。

  问题原因分析:

  我司找到库存的同批次生产的此款电路板。做分析实验,以找出问题所在:

  1:问题板的沉金切片分析:

  2:库存板到喷锡厂返喷锡,测试电路板上沉金的可焊性。

  3:库存板刷锡膏,过回流焊,测试电路板实际的可焊接性能。

  4:客户退回的电路板焊接处切片分析。

大有彩票平台   5:客户退回的电路板补救性措施。

  通过一系列的实验分析和判断,电路板铜箔表面镀一层镍层,再在镍层上沉上一层金,以保护镍层不氧化。贴片焊接时,先在焊盘上上一层锡膏,,锡膏自然渗透过沉金层,与镍层接触(哑黑色就是锡膏和镍层作用的结果),锡膏含有一些活性成分,过回流焊焊接时,温度达到锡膏熔融的温度时,在活性成分的帮助下,锡与各层形成金属化合层(IMC)。

  客户退回的板由于当时焊接时,焊盘表面未达到焊接要求的条件,比如未达到回流焊的温度(北方温度低,预热不够,实际温度与温区表不一致)、锡膏的活性(锡膏存放条件)、钢网厚度等,导致镍层未能与锡形成金属化合层,导致器件脱落。

  比较遗憾的有两点:

  A:批量板贴片生产时,没有进行首板生产检查,到全部做完再发现问题,就非常麻烦。

  B:锡膏内含的活性成分在第一次过回流焊高温时产生效果并挥发,未形成有效的合金层,再次高温焊接,效果就不明显,对补救产生不利条件。

  临时补救措施:

大有彩票平台   由于是批量板,手工电烙铁补焊和用热风枪手工补焊都不具备实际可操作性。所以虽然有用,但解决不了问题。

  提高炉温,重新过回流焊,虽然失去锡膏内阻焊活性成分的帮助,但在足够的高温下,也可形成金属化合层。至于效果和高温的损耗,需要请客户自己盘衡。

  我们测试了不补刷助焊剂条件下,

大有彩票平台   客户退回的问题板,265度重新过回流焊一次,结果显示器件依然会脱落。

  调整回流焊的温度到285度,再过一次回流焊。结果显示器件还是会脱落。

  再次提高回流焊的温度到300度,再过一次回流焊,结果焊接牢固。

  问题板补刷助焊剂效果会不会更好?如果客户有需要,我们可安排贴片厂再做测试。

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