关于0603发光二极管过回流焊出现大比率脱焊的问题分析整改

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷8期   作者:贺建 孙长发、姚永芳、滕德青、杨亚文
[导读] 近期生产0603发光二极管过回流焊后出现脱焊、立碑的不良数在显示板总不良下线数中占了绝大部分,
        贺建  孙长发、姚永芳、滕德青、杨亚文
        长沙格力暖通制冷设备有限公司    湖南  长沙  410006
        摘  要  近期生产0603发光二极管过回流焊后出现脱焊、立碑的不良数在显示板总不良下线数中占了绝大部分,2、3月份分别占到了53%、52%,针对此问题,对SMT生产过程包括回流焊炉温曲线的监控进行重点跟踪后脱焊问题依然没有得到有效改善,后组织专项分析,从二极管焊盘以及PCB焊盘的设计上对问题的根源进行整改。
        关键词  0603发光二极管  脱焊  立碑  焊盘设计  

        一、概述
        3月份—4月份SMT车间各线生产过程中陆续反馈显示器(主要集中在GRJ518-B1)机型上0603发光二极管出现大批率脱焊、立碑的问题。
        二、故障原因查找及分析
        2.1、炉温曲线、锡膏的使用以及锡膏的印刷方面无异常
(1)、回流焊各温区温度需满足以下要求预热区:升温率为1.3~1.5 度/s,温度在90~100s 内升至150 度;保温区:温度为 150~180 度,时间40~60s;再流区:从180到最高温度250 度需要10~15s,回到保温区约30s快速冷却 实际测量满足要求 

        (2)锡膏储存以及使用符合工艺要求:
查看解冻及锡膏使用有效期均在工艺要求的时间内:即解冻时间4T,使用有效为24小时内用完。
        (3)检查锡膏印刷完后的PCB焊盘,未发现有明显印刷偏位的情况,如下图:

        2.2、通过实验发现二极管焊盘以及PCB焊盘在设计上存在不合理导致脱焊、立碑不良加剧
        (1)、二极管焊盘。通过对不良品对比发现,二极管脱焊、立碑不良在物料厂家上主要集中在国星光,与其他厂家对比发现,该厂家的二极管在焊盘的设计上存在以下差异:


        如上图所示:从理论上分析焊盘设计不居中或非焊盘时,过回流焊受热融锡时元件两边的拉力不一致,将加大贴片元件发生脱焊立碑的机率,通过联系外管推动国星光厂家的焊盘设计进行调整之后,不良比率有了明显的下降,因此焊盘的设计是导致元件脱焊立碑的主要原因之一,目前针对次问题,已要求厂家全部整改完毕。
(2)、PCB焊盘的设计。对前期出现不良的数据进行分析发现,不良除了与使用物料有关之外,机型上主要集中以下几款:GRJ518-B1、GRJ518-B、GRJ538-B、GRJ536-B
        对以上PCB板对应的0603发光二极管焊盘标准设计尺寸进行分析验证对比,最终将焊盘尺寸设计成1.1×0.75×1.0可以减少二极管发生脱焊立碑的机率。

        三、制品处理方案:
对二极管以及PCB更改后涉及旧制品物料:
        1、更改前的二极管在PCB焊盘已经更改后的PCB板上使用。
        2、更改后的二极管优先使用在除(GRJ518-B1、GRJ518-B、GRJ538-B、GRJ536-B)四款机型之外的其它机型。
        五、结  论
        本次通过对二极管以及PCB焊盘的调整,厂内由于二极管脱焊导致不良下线的问题数有了明显的下降,对比4、5月份显示器SMT车间虚脱焊不良下线率有了大幅度的下降:
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