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贴片电容器和电阻器在电路板安装过中常见的焊接工艺问题有哪些?

时间:2023-11-16 10:24:15 作者:九游会中心 点击:

村田电容代理商告诉你贴片电容器和电阻器在电路板安装过程中常见的焊接工艺问题有哪些?

贴片电容器在电路板焊接

 

1.氧化

 快速氧化是与对流回流焊或波峰焊过程中高温和氧气存在的常见问题有关。氧化可能会引起金属表面及其环境稳健性的一些降解,从而影响组件和电子硬件的使用寿命。

 

氧化水平取决于更多因素,其次(仅次于温度本身)是焊膏中活化助焊剂的选择。更“侵蚀性”的助焊剂正在提高焊料润湿性和焊点强度,另一方面,它会增加氧化,需要彻底的清洁过程来去除所有助焊剂残留物。尽管通常的做法是,由于这个原因,大多数组件制造商不建议使用高度活化的助焊剂。

 

建议在惰性气体气氛(通常是氮气)中进行焊接,以避免使用高度活化的助焊剂,并作为抑制焊接过程中存在的氧气量的一种方式。氮气的使用也显著提高了润湿力,从而提高了焊点质量。当然,主要的缺点是安装过程成本的增加。

 

2.部件位移

在电路板安装过程中可能会发生一些元件位移,尤其是在使用对流红外回流焊炉进行大规模生产期间。部件位移是由热流过程中表面张力的变化引起的。组件移动到具有“最小能量”的位置,可以观察到:

 

组件自对准 – 在正确的 PCB 焊盘设计和均匀的热分布的情况下,组件在位置上自定心 – 这是正确安装过程和 PCB 布局设计设置的理想目标阶段。

 

在元件“游动”位移期间,安装的部件在其PCB焊盘中心位置之外倾斜。当一个组件侧向上抬起时,就会发生“墓碑”效应。这些错误的元件放置现象是由于焊接过程中元件侧面之间的润湿力不均匀引起的。影响这些问题的因素有很多,例如:

-连接到垫子的不同热容量

-焊盘设计布局和位置

-锡膏印刷错位

-两种端子之间的润湿性差异

-焊膏应用错误

-错误的拾取和放置过程将一个端子推入焊膏内部

-未对齐的元件放置

 

在短而宽的端接以及贴片电容器和电阻器等轻薄设备中,墓碑更频繁地发生。 润湿力随切屑尺寸而变化;向下的力随芯片尺寸的平方而变化。

 

3.除气

许多组件设计使用的非密封环氧树脂基封装具有微孔结构,可用作水分残留物的捕获器。虽然组件本身的设计和构造符合其规格,但在某些高温电路板安装过程中可能会发生一些除气和快速水分蒸发。

 

如果预热和温度梯度等回流焊条件在制造商的规格范围内,则除气本身可能不会对组件本身造成危险。然而,对于高密度安装的PCB,出现了问题,其中小而轻的组件被放置在非常靠近大型组件的位置。在这种情况下,大型部件的除气会吹出并取代附近的小部件。例如,7343 SMD 片式钽电容器可以吹出与电容器主体非常紧密的小型 0201 MLCC 电容器。

 

特别是对于高填充的 PCB 的预防和建议是使用干包装组件或使用适当的预干燥工艺来去除组件包装中的最大水分。

 

4.硫污染

硫污染主要与以银系统为内端的厚膜片式电阻器的使用和可靠性有关。内部端接中的银非常容易受到硫的污染,硫会在片式电阻器中产生硫化银。银非常容易与硫结合,以至于硫通过外端子扩散到内端,形成硫化银。不幸的是,硫化银使端接材料不导电,并有效地提高了电阻值,直到它基本上开路。在这种情况下,反应速度受硫气密度、温度和湿度的影响很大。这个过程可以在安装时通过热应激启动或抑制。

 

硫可以在各种类型的油和润滑剂、橡胶垫圈、软管、皮带和索环、连接器以及电子设备运行的空气中的一些应用中找到。硫化银污染是一种潜在的故障模式,在制造电阻器时以及将电阻器安装到其电路中时无法检测到。

 

钝化不完全或未对准、镀层不完全以及使用低钯材料作为内端接等因素会加速芯片上硫化银的形成,并导致故障的速度比预期的要快得多。这些问题都有补救措施,但都涉及制造成本的增加,这在考虑厚膜商品片式电阻器时从不受欢迎。

 

可以推荐使用惰性气体气氛安装作为抑制硫化物污染问题的预防措施。