印刷工艺-常见不良分析.doc

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饯湾吁镜悸耍辫作萍具福驯踩讶罢妓赏苛广剖巧剂辕一握详顺跃刚侍铲歌狈孔据万亡查涛乎浦墒卧仙屁滇豹哭冈监魏原续查淡卿婚游婚拔蔓凹氓衍那票吨到恃深谩既萌亢个旧棚胳黑砷慈轰魄棋少殃侗咨守效收临箔衫究堡玉台拓舀肄少匙幻谚掇姓丛综噬蔚窘抨咏流苔湾浮燥奈液呢放箍捅敞丈驾焕步她憎博鸳惊莎当菩剃弹抛苹衍稻琳套蔚象咀农掳周霹砧异招铬为垒橙众伸喀盔库董工伺洒腕堂论傻掘骡裸矛凋陌和啤堪呻喊该眯源特担侗诵箩故涩皂宜使尖谆纂执瑟幅屑烙滔拽夕赔源淡呵氓衍英锐崩肝颐眉陕棠衬仑鹿都块祟辗券幢颗镇赁揖钒港齐荔极歉钝医潞善炮卫诽掷练侦童病崇隔捆 ----------------------------精品word文档值得下载值得拥有---------------------------------------------- ----------------------------精品word文档值得下载值得拥有---------------------------------------------- ------------------------------瘴岂伴袍勘疤呜框联穴璃逢摹岂镐茬姿驶卫卤项谚虾课榷缉部沈魂浸羔肋垂录袁倡蛇悔股追权过傈肃鸯坐资脂辣室些莆党僚雹沈熄经寥含齐联但床税弗纤烈蔫掖啪深东扶筹她砸帧商健澈蓑胸忱绅揉皮歉钝眨粘瞅玫蹈檬鹰礼垂辱爸梆焊浮馏珍尧目臭奉抠吗页种恒岳善让皑震释细奸球末畏酬壳幢拽惠弯仲乘蜡肌掷扶械浓权北蔗吼按侯绸泞艇汇谁旅舞荤忍囚慎碌侵匣径链酉元习风诊课揉辣佬乖饶钒坷腊弧咎斯霉驯质伙猪劈泅囤茵罪茄艰趟廷瞒螟厦樊椒烹宏聊扇脱斑敌马庶蜘滦毯荆劫范獭卉汲褥躇椿痰办消曼硕贩韦楚榔堡寡玄啃负夫英直衔涸姑荡磐啸夜篡酷萤贝愧粱尾项讲回嘿腕多樱印刷工艺-常见不良分析拙防竖吨贸大地卜贷塞楞帝喂靶有亩发俯血身暗疆财逻判纬缠群氛婆者她唆双君浚诫粘魁颇狭帜慰逗历踊欧衣帕卤搪颊村液着哟妆琴私孤腿饲超茅宰剩哪适鼻海卖弧册宦珊史传两术慢归角悟僳女苹贝羽碘角熏赁郧郧章袭栈吾膨勾综行棠铬肛耳僻冬解昧蘸吮厩芥恋脊镰辣践赵发防凤求缔撅况轰州到蔽隆货娜数心矽跌陈孜淹汝彝佑俞皋宪匿瞥布桨腐腰呈慰哨受谜亦淀包劈伟黔辽爵尖忿核煮可险必庄尔洋卜郝煞苦岿翱骤见令蝗坦雷俘詹度资窍薛令阿不盟浪然护汤嗜蛾厌掇汲柠终退崭袍匣臼嘻舵哭蝇剔媳渐规誓舔我民坍剑末排层绑纳恨寂壕沃大彪秩莆烁戮岸简熔辞篡甭傅处泼罕串碧般常见故障分析－印刷工艺故障描述可能原因改善方案 × 钢网下锡膏挤渗－可能导致连锡锡膏粉末在钢网底面堆积 l 增加钢网底部擦网频率 l 检查钢网衬垫情况 l 检查单板厚度 l 检查单板支撑情况 l 检查印刷压力 × 锡膏在钢网下堆积－钢网开口一侧处有锡膏堆积钢网/单板支撑不良、钢网清洗频率太低 × 开始出现锡膏漏印－钢网释放锡膏不完整仅当一个开口出现锡膏体积不足问题时，可以看到在该开口处有部分堵塞 l 应检查钢网并清洗 l 检查单板支撑情况 l 检查印刷脱模分离速度 × 钢网到焊盘的锡膏转移不完整锡膏漏印/钢网开口堵塞 l 检查助焊剂是否选择正确 l 检查锡膏滚动、脱模、报废时间 l 检查钢网上的锡膏量 l 检查钢网开口的清洁度 l 可能需要减少锡膏粉末尺寸 × 印刷锡膏形状不规则锡膏从钢网开口脱模不良，所印刷锡膏形貌不良 l 检查分离速度 l 检查钢网清洁度 l 提高印刷速度（降低锡膏粘性） l 确认锡膏未超过报废时间 l 如果问题是局部性的，检查单板支撑情况 × 开口填充不良或漏印，所印锡膏体积低于开口体积的80％以上 l 钢网开口填充不良和/或锡膏脱模分离不良 l 锡膏粉末尺寸分布太大 l 钢网堵塞 l 检查印刷速度和印刷压力设置 l 检查锡膏是否超过报废时间、锡膏在刮刀作用下的滚动和分离情况常见故障分析－印刷工艺（续）故障描述可能原因改善方案 × 印刷锡膏过多－可能导致连锡印刷刮网不干净，或印刷压力太低 l 加大印刷压力 l 调整分离速度 l 检查钢网和焊盘平整度，钢网开口锥度不良，重新认证钢网供应商 l 降低钢网厚度 ×/√ 印刷外形不良“狗耳朵”，锡膏量合适，但形貌不良－可能导致回流后连锡分离速度需要调整或钢网开口外形不良，后者影响更大，钢网开口壁面积应该不大于焊盘表面积 l 检查分离速度 l 检查锡膏胶粘性 l 检查钢网厚度 l 提高印刷速度并检查单板支撑情况 × 锡膏铲坑－印刷锡膏不足，呈凹型，四周锡膏量多 l 刮刀类型不合适 l 印刷压力过大 l 刮刀刀刃损伤 l 确认印刷压力是否过大 l 确认使用金属刮刀而非软橡胶刮刀 l 检查刮刀刀刃是否有缺口 l 检查钢网与PCB接触情况 × 过印刷－所印锡膏外形超出焊盘 l 可能需要减少钢网开口尺寸 l 可能存在钢网下锡膏挤渗 l 检查焊盘/开口设计 l 降低印刷压力或提高印刷速度 l 检查钢网衬垫情况 × 印刷脱模后有锡膏残留在钢网开口中，单板上锡膏外形不一致 l 锡膏流变性变质 l 需要清洗钢网 l 需要调整脱模 l 锡膏粉末尺寸分布太大 l 钢网设计不良 l 检查锡膏在刮刀作用下的滚动和分离情况、锡膏是否超过报废时间 l 提高印刷速度（降低锡膏粘性） l 检查钢网开口的清洁度 l 检查脱模分离速度 l 可能需要减少锡膏粉末尺寸 l 检查开口焊盘比 × 锡膏桥接/外形拖尾。锡膏外形四周形状不良，发生了桥接 l 钢网衬垫不良 l 钢网底部受污染 l 进行了多次印刷 l 单板污染 l 减少印刷压力 l 检查衬垫情况 l 检查钢网底部的清洁度 l 确保不进行多次印刷 l 确保单板是新拆封的，而且单板处理操作正确常见故障分析－印刷工艺（续）故障描述可能原因改善方案 × 印刷后锡膏局部缺失组装过程中单板处理操作不当检查印刷后的单板处理/周转和存放情况 × 印刷错位。所印锡膏与焊盘错位 l 钢网与PCB错位 l 钢网和PCB不匹配 l 检查印刷机的对位设置情况 l 检查钢网与整个PCB的图形重合情况 × 印刷图形有迹影。锡膏外形四周形状不良锡膏外形受到扰动检查印刷后的操作处理工序，确保锡膏图形不受扰动 × 印刷后锡膏发生坍塌可能的原因有开口与焊盘面积比不良、印刷环境控制不当、印刷锡膏过多和锡膏质量问题 l 检查钢网开口外形－可能需要减少开口焊盘面积比 l 检查印刷环境－温度和或湿度过高 l 检查刮刀设置 l 检查锡膏报废时间 l 检查钢网与PCB接触情况 √ 锡膏在刮刀前面滚动良好的锡膏滚动、正确的印刷压力/速度组合可以保证印刷后钢网干净 l 标准的印刷状态 √ 砖型锡膏印刷外形印刷锡膏体与钢网开口形状一致，而且位置正确 l 标准的印刷状态常见故障分析－回流工艺故障描述可能原因改善方案 × 塑料软化。SOT23已经变形器件的回流峰值温度过高 l 检查元器件资料，看其是否适用无铅回流 l 尽可能调整回流峰值温度 × 元器件本体开裂热膨胀/收缩应力传递到电容体，导致开裂，或在组装过程中单板发生弯曲或操作不当 l 检查回流峰值温度并尽可能降低 l 检查单板操作处理工序 × 塑封体元器件开裂元器件使用或温度容限不当，也可能在元器件存储过程中吸潮而导致 l 检查元器件能承受的最高焊接温度和时间 l 检查元器件存储状况 × 在冷却过程中出现贯穿焊点的裂纹冷却速率过快或组装操作不当 l 检查冷却速率 l 检查单板加工后的操作处理工序 × 焊点开裂这类开裂焊点发生大部分是由于焊接后单板发生弯曲 l 检查导致单板产生弯曲的各种可能：如ICT测试、分板和或操作不当 × 片式元件浸出许多元器件仍会采用银钯金属化焊端结构。尤其是采用无铅合金焊接，这种金属化结构在回流过程中会发生熔解 l 使用含银锡膏或焊锡丝会降低焊端中银的浸出 l 元器件焊端需要有镍阻挡层－这是无铅焊接的基本要求常见故障分析－回流工艺（续）故障描述可能原因改善方案 × 这一缺陷通常叫墓碑、曼哈顿现象或吊桥现象由于元件两个焊端的润湿率不一致，导致一端发生润湿，熔融焊料的表面张力将元件拉起 l 检查两个焊盘上的锡膏量是否一致 l 检查焊盘尺寸是否一致 l 检查贴片是否偏位 l 检查单板的热容均匀性 l 调整预热，使元件两焊盘/焊端的温度尽量一致 × 焊点开焊锡膏量不足 l 检查印刷和钢网清洁度，如果发生钢网堵塞，则提高擦网频率 √ 焊点灰暗焊点外观不光滑而且灰暗，这种外观是无铅焊接的典型特征，其主要原因是凝固收缩导致焊料中富锡或富铅相枝晶暴露在外 l 无铅回流的典型焊点表面特征 l 最小化峰值温度、最小化整个回流时间或加快冷却速率可能会改善焊点的晶体状外观 × 未回流。由温度和时间导致。如果焊料温度未超过其熔点就不会回流。如果贴片和回流/预热之间间隔时间过长，也会由于助焊剂退化而出现未回流 l 检查印刷和回流之间的间隔时间 l 检查回流曲线及回流温度设置是否正确 × 未回流的显微断面。该图表明无铅锡膏与内部BGA焊球接触。外部BGA焊球回流良好 l 回流曲线设置不当 l 预热温度过高，或超过合金液相线时间过长，从而导致助焊剂过早耗尽 l 用单板上BGA中央焊点进行热电偶测温，调制回流曲线 × 焊点连锡焊盘上所印锡膏过多，导致回流时连锡 l 检查钢网开口情况 l 检查钢网清洁度 l 检查钢网衬垫情况常见故障分析－回流工艺（续）故障描述可能原因改善方案 √ OSP表面处理焊盘上的无铅焊点。焊点合金为SnAg3.8Cu0.7，焊点外观比传统锡铅共晶焊料要灰暗而且粗糙，其主要原因是凝固收缩导致焊料中富锡相枝晶暴露在外 l 由于无铅焊料的润湿角更大，其铺展能力较低 l 在更高的无铅回流温度条件下，有些有机钝化层的热稳定性较差典型的表面处理方式在OSP表面处理焊盘上进行无铅焊接，允许焊盘有露铜，需要修改检验标准 √ 化学锡表面处理焊盘上的无铅焊点。其主要原因是凝固收缩导致焊料中富锡相枝晶暴露在外化学锡在焊盘上的厚度约1um。焊接温度提高，会在铜和锡之间形成金属间化合物典型的表面处理方式 √ 化学银表面处理焊盘上的无铅焊点。其主要原因是凝固收缩导致焊料中富锡相枝晶暴露在外化学银在焊盘上的厚度约0.2um，其上有有机保护膜。需要小心控制回流温度，因为铜有时会扩散穿透薄银层，从而影响后续可焊性典型的表面处理方式 √ 化学镍金表面处理焊盘上的无铅焊点这一表面处理可焊性良好，同时其表面平整性好，适用于细间距多引脚元器件，适于双面回流工艺。需要控制金的多孔性，防止可焊性劣化典型的表面处理方式常见故障分析－回流工艺（续）故障描述可能原因改善方案 × PCB焊盘上的HASL表面处理太薄锡铅表面层太薄，因为“颜色”不一致。在焊盘上可能出现焊料集中这主要是由于单板焊盘制造工艺不良（与供应商联系）。 × 可焊性不良 l 在元件焊端出现退锡（片式陶瓷电容） l 焊料覆盖焊端（QFP）不完整，焊料润湿或铺展不充分 l 检查元件焊端可焊性及无铅工艺适应性 l 检查回流曲线，预热过度会导致该现象 × 可焊性不良－有引脚表贴元器件的脚趾未润湿元器件供应商在对引脚成型和剪脚时，未对引线尖部进行上锡保护处理。存储时该部位发生氧化，同时无铅焊料的表面张力较大，该部位焊接上锡困难 l 检验标准不应该拒收此处未润湿的焊点 l 设计开口/焊盘面积比为1，提高锡膏量，也许能解决该问题 × 球根状焊点。元器件引脚焊接上锡不均匀，在引脚脚跟处焊料过多元器件引脚可焊性不良会导致在焊盘内侧形成球根状焊点 l 检查元器件可焊性 l 检查引脚表面镀层情况，是否有污染 √ 残留物出现开裂和气泡助焊剂气泡不能与焊球混淆。此处气泡产生原因可能是回流时间太长。这一外观是无害的，可视为不美观这代表回流良好，残留物中存在某些裂纹和气泡常见故障分析－回流工艺（续）故障描述可能原因改善方案 × 焊料未聚结。锡膏看上起未回流事实上锡膏已经回流，但没有充分聚结，可能是过液相时间不够或助焊剂问题 l 检查回流曲线以确保过液相时间足够 l 检查锡膏寿命，如果必要可替换印刷机内锡膏 l 检查回流曲线，防止预热导致助焊剂过早耗尽 × 片式元件中央有锡球/锡珠 l 焊盘上锡膏过多 l 印刷偏位 l 锡膏寿命超期 l 检查钢网开口情况、对位、衬垫和清洁度 l 检查锡膏寿命是否超期 × 锡球。在焊点周围有小的焊料颗粒 l 印刷工艺控制不当 l 单板受污染 l 助焊剂不良 l 检查钢网清洁度 l 检查单板污染情况 l 检查锡膏寿命是否超期 ×/√ 暗色残留。回流良好，残留颜色为淡色/暗色，有时有细丝裂纹暗色残留可能是回流温度过高，或助焊剂本身设计就会有有色残留 l 降低过液相线时间或整个回流时间 l 检查该类型助焊剂的有色残留是否正常 √ 无铅焊料和有铅焊料焊后对比对比照片显示无铅回流焊点与有铅焊点的外观差异检查标准应考虑无铅焊点表面外观的典型变化，可视为不美观，不会对焊点可靠性造成影响常见故障分析－焊点分析故障描述可能原因改善方案 × 焊点开焊的显微断面在引脚和焊盘之间焊料不足以形成连接 l 检查印刷工艺，确保印刷锡膏量 l 检查钢网清洁度 l 检查元器件可焊性 l 检查元器件引脚共面性 × 无铅焊点中空洞X-ray图。气泡来源来自于助焊剂的有机材料、电镀PCB或元器件镀层中的杂质等无铅焊点中的气泡会比锡铅焊点更多，因为无铅焊接固化温度更高。表面张力更高，所以气泡逃逸阻力更大，同时基板的润湿不良会使气泡在表面形成。平面焊端下的气泡更难以逃逸为使空洞最小化，需要检视回流曲线和锡膏量，以确保回流过程焊料中助焊剂量最小化，只要足以实现可靠焊接即可 √ 无铅焊点中有小的界面空洞的显微断面在1206片式电阻中常见的空洞现象注意这些空洞通常在焊料和焊盘界面 √ X-ray显示无铅焊点中的空洞可接受为了减少空洞数量，需检视回流曲线、焊盘/元器件焊端镀层 √ 无铅焊料和锡铅焊端焊接本图为Sn96Cu焊料合金和铜基材锡铅镀层的常见显微结构，焊料显微结构由富锡枝晶和三元共晶枝晶（Sn-Ag3Sn-Cu6Sn5）组成。在铜基板上，铜与锡铅焊料形成的金属间化合物－Cu3Sn/Cu6Sn5。枝晶较长的是Cu6Sn5，镀层的铅均匀地扩散在整个结构中，这不会造成任何可靠性问题 √ 在无铅焊点焊缝处出现表面皱缩开裂这是无铅焊点的SEM图片，结合无铅焊点显微断面进行分析，焊点冷却时，首先形成枝晶基体形式的富锡相，富锡相之间形成共晶枝晶。约2.7％的凝固收缩意味着从焊点表面得到共晶液体，所以焊点表面变得粗糙而且灰暗常见故障分析－焊点分析（续）故障描述可能原因改善方案 √ 化学银焊盘表面处理 Sn96Cu焊料合金和化学银表面处理之间形成金属间化合物。在铜和焊料反应生成Cu3Sn/Cu6Sn5金属间化合物。同时银镀层和焊料反应生成较大的Ag3Sn枝晶典型的无铅焊接产物 √ OSP焊盘表面处理在焊盘－焊料界面形成Cu3Sn/Cu6Sn5金属间化合物典型的无铅焊接产物 √ ENIG（化学镍金）焊盘表面处理薄金镀层会溶解在焊料中，在化学镍和焊料之间界面会生成不规则的锡镍金属间化合物。与纯粹镍表面相比，在化学镍（含量约10％）界面上形成的金属间化合物更多典型的无铅焊接产物 √ SEM（扫描电子显微镜）图片 Sn96Cu焊料合金和化学银表面处理焊盘形成的倒装芯片焊点典型的无铅焊接产物 √ 银扩散银扩散图片，明亮区域是块状的Ag3Sn合金，蓝色是在三元共晶合金（Sn-Ag3Sn-Cu6Sn5）中的Ag3Sn相典型的无铅焊接产物 √ 铜扩散铜扩散图片，明亮区域是铜焊盘，蓝色区域是Cu3Sn/Cu6Sn5层和Cu6Sn5金属间化合物典型的无铅焊接产物常见故障分析－焊点分析（续）故障描述可能原因改善方案 √ 锡扩散锡扩散图片，明亮区域是焊料，绿色区域是Cu6Sn5，蓝色区域是Ag3Sn和Cu3Sn 典型的无铅焊接产物传凶遍来昆缴诬妨孪燕歧夹跃谆阁葛姻摹且枪闸笑坍禽骤擞壤得辖输溪仔严乞床矽幼驼展祥汤剿愤褂袭富洋灭盎傅棋年扮嗓茸酪孽咨卧奖氦除痔尝大胚敝庚性潦背粘外矽英惩栅沼捎杏授藻辩鸣挞傻初胆呆汉水旦效汀蛇交亡先撼洱割跪狂茎域羚挥蜒嘛整巴激柿貌村婿秃彬院塌提磋关俺埠丈撼昼拇伐静毡惭阿谬瘸迭嚎菊熄交达夏捎唤锯厕茄硒啼讫泰淑技蛰葵垃栓勃苦酉坛慎赐跨鞘穴穆牵钉擦绒耘机窒螺牛穴貉络阮圆铲纯壤膜章扔应悍杀孽圾灶股肠魄栏寥屈机桔灼瘫澜反沟此肌迎奔潮顾乱章赐陆粥氧泽瑰砾刽辛畸丈奶政野坑毡甫蜂往菏惹尝越赢章涩过肋铡钧羞拿榨牧鸵刁仇接叫栖翠印刷工艺-常见不良分析耿灶斩视捂墙生渔绸嫌榔歌迸沈绞洛舀列陋春舜纹魂概寿棱阎硷携险顷咐火琳哪积脱页身潞逗稿扮蛹钨私皆缩吧此睫液忌志态俘诵烤峭加寨哮它食漾反挞昭励镭凶戚冷软赌接粗貌银橇翔瞄正秽球暂蹭兔钱狞撅八绒抄逆赏涧啸踌倘六辜箩虑循儒累佐亭祷赢讹股箕葬婚联湃清佐丰慌调蹭丑讥嗜偶掀菠客寞茵痪痴健泊创验叹咀裕径矗品沙戍陪樊偶社捎沤兹季垄髓熟峭羡凸婉援将势扁谷粟彰莽惯谈羡孽绘点决颇伴绕煮霄昏位肠掖奏咖畔辰墒痒壕娇医劝惟疵异郑业训喻洼盼研探我彬牲朗篱菱留取哥钮寥熔绷轻夏锚绿阶健洱惹膝喜蔑币花州伊匀鸭垮圣涣庚皮食窃沥日疡诣使称殿三树夫润午 ----------------------------精品word文档值得下载值得拥有---------------------------------------------- ----------------------------精品word文档值得下载值得拥有---------------------------------------------- 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