Pemadatan kembali - Solusi untuk masalah yang terjadi dengan manik-manik timah, lembaran vertikal, jembatan, hisap, dan bergelembung film las

Pengelasan reflow dibagi menjadi cacat utama, cacat sekunder, dan cacat permukaan. Setiap cacat yang menonaktifkan fungsi SMA disebut cacat utama; Cacat sekunder mengacu pada kemampuan basah antara sambungan solder yang baik, tidak menyebabkan hilangnya fungsi SMA, tetapi memiliki efek pada umur produk yang mungkin merupakan cacat; Cacat permukaan adalah cacat yang tidak memengaruhi fungsi dan umur produk. Hal ini dipengaruhi oleh banyak parameter, seperti pasta solder, akurasi pasta, dan proses pengelasan. Dalam penelitian dan produksi proses SMT kami, kami tahu bahwa teknologi perakitan permukaan yang masuk akal memainkan peran penting dalam mengendalikan dan meningkatkan kualitas produk SMT.

Butiran timah (atau bola solder) yang muncul dalam pengelasan reflow seringkali tersembunyi di antara sisi atau pin berjarak halus di antara kedua ujung elemen chip persegi panjang. Dalam proses pengikatan komponen, pasta solder ditempatkan di antara pin komponen chip dan bantalan. Saat papan cetak melewati tungku reflow, pasta solder meleleh menjadi cairan. Jika partikel solder cair tidak membasahi dengan baik bantalan dan pin perangkat, dll., partikel solder cair tidak dapat dikumpulkan menjadi sambungan solder. Sebagian solder cair akan mengalir keluar dari lasan dan membentuk butiran timah. Oleh karena itu, kemampuan basah solder yang buruk dengan bantalan dan pin perangkat adalah akar penyebab pembentukan butiran timah. Pasta solder dalam proses pencetakan, karena offset antara stensil dan bantalan, jika offset terlalu besar, akan menyebabkan pasta solder mengalir di luar bantalan, dan mudah muncul butiran timah setelah pemanasan. Tekanan sumbu Z dalam proses pemasangan adalah alasan penting untuk butiran timah, yang seringkali tidak diperhatikan. Beberapa mesin pemasangan diposisikan sesuai dengan ketebalan komponen karena kepala sumbu Z terletak sesuai dengan ketebalan komponen, yang akan menyebabkan komponen menempel pada PCB dan tunas timah akan diekstrusi ke bagian luar cakram pengelasan. Dalam hal ini, ukuran butiran timah yang dihasilkan sedikit lebih besar, dan produksi butiran timah biasanya dapat dicegah hanya dengan menyesuaikan kembali tinggi sumbu Z.

Ada banyak alasan untuk kemampuan basah solder yang buruk, berikut adalah analisis utama dan penyebab dan solusi terkait proses:

1. Pengaturan kurva suhu refluks yang tidak tepat. Refluks pasta solder terkait dengan suhu dan waktu, dan jika suhu atau waktu yang cukup tidak tercapai, pasta solder tidak akan refluks. Suhu di zona pemanasan awal naik terlalu cepat dan waktunya terlalu singkat, sehingga air dan pelarut di dalam pasta solder tidak sepenuhnya menguap, dan ketika mencapai zona suhu reflow, air dan pelarut merebus butiran timah. Praktik telah membuktikan bahwa ideal untuk mengontrol laju kenaikan suhu di zona pemanasan awal pada 1 ~ 4℃/S.
2. Jika butiran timah selalu muncul di posisi yang sama, perlu untuk memeriksa struktur desain templat logam. Akurasi korosi ukuran bukaan templat tidak dapat memenuhi persyaratan, ukuran bantalan terlalu besar, dan bahan permukaannya lunak (seperti templat tembaga), yang akan menyebabkan garis besar eksternal pasta solder yang dicetak menjadi tidak jelas dan terhubung satu sama lain, yang sebagian besar terjadi pada pencetakan bantalan perangkat pitch halus, dan pasti akan menyebabkan sejumlah besar butiran timah di antara pin setelah reflow. Oleh karena itu, bahan templat dan proses pembuatan templat yang sesuai harus dipilih sesuai dengan bentuk dan jarak pusat grafik bantalan yang berbeda untuk memastikan kualitas pencetakan pasta solder.
3. Jika waktu dari patch ke penyolderan reflow terlalu lama, oksidasi partikel solder dalam pasta solder akan menyebabkan pasta solder tidak reflow dan menghasilkan butiran timah. Memilih pasta solder dengan masa pakai yang lebih lama (umumnya setidaknya 4 jam) akan mengurangi efek ini.
4. Selain itu, papan cetak yang salah cetak pasta solder tidak cukup dibersihkan, yang akan menyebabkan pasta solder tetap berada di permukaan papan cetak dan melalui udara. Ubah bentuk pasta solder yang dicetak saat memasang komponen sebelum penyolderan reflow. Ini juga merupakan penyebab butiran timah. Oleh karena itu, harus mempercepat tanggung jawab operator dan teknisi dalam proses produksi, secara ketat mematuhi persyaratan proses dan prosedur operasi untuk produksi, dan memperkuat kontrol kualitas proses.

Alasan utama untuk fenomena ini adalah bahwa kedua ujung komponen tidak dipanaskan secara merata, dan pasta solder meleleh secara berurutan. Pemanasan yang tidak merata di kedua ujung komponen akan disebabkan dalam keadaan berikut:

1. Arah pengaturan komponen tidak dirancang dengan benar. Kami membayangkan bahwa ada garis batas reflow di seberang lebar tungku reflow, yang akan meleleh segera setelah pasta solder melewatinya. Salah satu ujung elemen persegi panjang chip melewati garis batas reflow terlebih dahulu, dan pasta solder meleleh terlebih dahulu, dan permukaan logam dari ujung elemen chip memiliki tegangan permukaan cair. Ujung lainnya tidak mencapai suhu fase cair 183 ° C, pasta solder tidak meleleh, dan hanya gaya ikat fluks yang jauh lebih kecil daripada tegangan permukaan pasta solder reflow, sehingga ujung elemen yang tidak meleleh tegak. Oleh karena itu, kedua ujung komponen harus dijaga untuk memasuki garis batas reflow pada saat yang sama, sehingga pasta solder pada kedua ujung bantalan meleleh pada saat yang sama, membentuk tegangan permukaan cair yang seimbang, dan menjaga posisi komponen tidak berubah.
2. Pemanasan awal komponen sirkuit cetak yang tidak mencukupi selama pengelasan fase gas. Fase gas adalah penggunaan kondensasi uap cair inert pada pin komponen dan bantalan PCB, melepaskan panas dan melelehkan pasta solder. Pengelasan fase gas dibagi menjadi zona keseimbangan dan zona uap, dan suhu pengelasan di zona uap jenuh setinggi 217 ° C. Dalam proses produksi, kami menemukan bahwa jika komponen pengelasan tidak cukup dipanaskan sebelumnya, dan perubahan suhu di atas 100 ° C, gaya penguapan pengelasan fase gas mudah mengapungkan komponen chip dari ukuran paket kurang dari 1206, menghasilkan fenomena lembaran vertikal. Dengan memanaskan komponen yang dilas dalam kotak suhu tinggi dan rendah pada 145 ~ 150℃ selama sekitar 1 ~ 2 menit, dan akhirnya perlahan memasuki area uap jenuh untuk pengelasan, fenomena lembaran berdiri dihilangkan.
3. Dampak kualitas desain bantalan. Jika sepasang ukuran bantalan dari elemen chip berbeda atau tidak simetris, itu juga akan menyebabkan jumlah pasta solder yang dicetak tidak konsisten, bantalan kecil merespons dengan cepat terhadap suhu, dan pasta solder di atasnya mudah meleleh, bantalan besar adalah kebalikannya, jadi ketika pasta solder pada bantalan kecil meleleh, komponen diluruskan di bawah aksi tegangan permukaan pasta solder. Lebar atau celah bantalan terlalu besar, dan fenomena lembaran berdiri juga dapat terjadi. Desain bantalan yang sesuai dengan spesifikasi standar adalah prasyarat untuk memecahkan cacat.

Penjembatanan juga merupakan salah satu cacat umum dalam produksi SMT, yang dapat menyebabkan korsleting antara komponen dan harus diperbaiki ketika jembatan ditemui.

1. Masalah kualitas pasta solder adalah bahwa kandungan logam dalam pasta solder tinggi, terutama setelah waktu pencetakan terlalu lama, kandungan logam mudah meningkat; Viskositas pasta solder rendah, dan mengalir keluar dari bantalan setelah pemanasan awal. Penurunan pasta solder yang buruk, setelah pemanasan awal ke bagian luar bantalan, akan menyebabkan jembatan pin IC.
2. Mesin cetak sistem pencetakan memiliki akurasi pengulangan yang buruk, penyelarasan yang tidak rata, dan pencetakan pasta solder ke platinum tembaga, yang sebagian besar terlihat dalam produksi QFP pitch halus; Penyelarasan pelat baja tidak baik dan penyelarasan PCB tidak baik dan desain ukuran/ketebalan jendela pelat baja tidak seragam dengan lapisan paduan desain bantalan PCB, menghasilkan sejumlah besar pasta solder, yang akan menyebabkan pengikatan. Solusinya adalah menyesuaikan mesin cetak dan meningkatkan lapisan pelapis bantalan PCB.
3. Tekanan menempel terlalu besar, dan perendaman pasta solder setelah tekanan adalah alasan umum dalam produksi, dan tinggi sumbu Z harus disesuaikan. Jika akurasi patch tidak cukup, komponen bergeser dan pin IC berubah bentuk, itu harus ditingkatkan karena alasannya.
4. Kecepatan pemanasan awal terlalu cepat, dan pelarut dalam pasta solder terlambat menguap.

Fenomena penarikan inti, juga dikenal sebagai fenomena penarikan inti, adalah salah satu cacat pengelasan umum, yang lebih umum dalam pengelasan reflow fase uap. Fenomena hisap inti adalah bahwa solder dipisahkan dari bantalan di sepanjang pin dan badan chip, yang akan membentuk fenomena pengelasan virtual yang serius. Alasannya biasanya dianggap sebagai konduktivitas termal yang besar dari pin asli, kenaikan suhu yang cepat, sehingga solder lebih disukai untuk membasahi pin, gaya pembasahan antara solder dan pin jauh lebih besar daripada gaya pembasahan antara solder dan bantalan, dan penggulungan pin akan memperburuk terjadinya fenomena hisap inti. Dalam pengelasan reflow inframerah, substrat PCB dan solder dalam fluks organik adalah media penyerapan inframerah yang sangat baik, dan pin dapat sebagian memantulkan inframerah, sebaliknya, solder lebih diutamakan meleleh, gaya pembasahannya dengan bantalan lebih besar daripada pembasahan antara itu dan pin, sehingga solder akan naik di sepanjang pin, probabilitas fenomena hisap inti jauh lebih kecil. Solusinya adalah: dalam pengelasan reflow fase uap, SMA harus sepenuhnya dipanaskan terlebih dahulu dan kemudian dimasukkan ke dalam tungku fase uap; Kemampuan las bantalan PCB harus diperiksa dan dijamin dengan hati-hati, dan PCB dengan kemampuan las yang buruk tidak boleh diterapkan dan diproduksi; Koplanaritas komponen tidak dapat diabaikan, dan perangkat dengan koplanaritas yang buruk tidak boleh digunakan dalam produksi.

Setelah pengelasan, akan ada gelembung hijau muda di sekitar sambungan solder individu, dan dalam kasus yang serius, akan ada gelembung seukuran paku, yang tidak hanya memengaruhi kualitas penampilan, tetapi juga memengaruhi kinerja dalam kasus yang serius, yang merupakan salah satu masalah yang sering terjadi dalam proses pengelasan. Akar penyebab pembusaan film resistensi pengelasan adalah adanya uap gas/air antara film resistensi pengelasan dan substrat positif. Sejumlah kecil uap gas/air dibawa ke proses yang berbeda, dan ketika suhu tinggi ditemui, ekspansi gas menyebabkan delaminasi film resistensi solder dan substrat positif. Selama pengelasan, suhu bantalan relatif tinggi, sehingga gelembung pertama kali muncul di sekitar bantalan. Sekarang proses pemrosesan sering perlu dibersihkan, dikeringkan dan kemudian melakukan proses berikutnya, seperti setelah etsa, harus dikeringkan dan kemudian menempelkan film resistensi solder, pada saat ini jika suhu pengeringan tidak cukup akan membawa uap air ke proses berikutnya. Lingkungan penyimpanan PCB tidak baik sebelum pemrosesan, kelembaban terlalu tinggi, dan pengelasan tidak dikeringkan tepat waktu; Dalam proses penyolderan gelombang, sering menggunakan resistensi fluks yang mengandung air, jika suhu pemanasan awal PCB tidak cukup, uap air dalam fluks akan masuk ke bagian dalam substrat PCB di sepanjang dinding lubang melalui lubang, dan uap air di sekitar bantalan akan masuk terlebih dahulu, dan situasi ini akan menghasilkan gelembung setelah menghadapi suhu pengelasan yang tinggi.

Solusinya adalah:

1. Semua aspek harus dikontrol secara ketat, PCB yang dibeli harus diperiksa setelah penyimpanan, biasanya dalam keadaan standar, seharusnya tidak ada fenomena gelembung.
2. PCB harus disimpan di lingkungan yang berventilasi dan kering, periode penyimpanan tidak lebih dari 6 bulan;
3. PCB harus dipanggang sebelumnya di oven sebelum pengelasan 105℃/4H ~ 6H;