Возвращение сварки - решение проблем, возникающих с оловянными шариками, вертикальными листами, мостами, всасыванием и пузырями сварной пленки

Паяние оплавлением делится на основные дефекты, вторичные дефекты и дефекты поверхности. Любой дефект, выводящий из строя функцию SMA, называется основным дефектом; Вторичные дефекты относятся к хорошей смачиваемости между паяными соединениями, не приводят к потере функции SMA, но оказывают влияние на срок службы изделия, могут быть дефектами; Дефекты поверхности - это те, которые не влияют на функцию и срок службы изделия. На это влияют многие параметры, такие как паяльная паста, точность нанесения и процесс пайки. В наших исследованиях и производстве SMT-процессов мы знаем, что разумная технология поверхностного монтажа играет жизненно важную роль в контроле и улучшении качества изделий SMT.

Оловянный шарик (или шарик припоя), который появляется при пайке оплавлением, часто скрывается между стороной или мелкими контактами между двумя концами прямоугольного чип-элемента. В процессе прикрепления компонента паяльная паста помещается между контактом чип-компонента и площадкой. Когда печатная плата проходит через печь оплавления, паяльная паста плавится в жидкость. Если жидкие частицы припоя плохо смачиваются с площадкой и контактом устройства и т. д., жидкие частицы припоя не могут быть объединены в паяное соединение. Часть жидкого припоя вытечет из сварного шва и образует оловянные шарики. Поэтому плохая смачиваемость припоя с площадкой и контактом устройства является основной причиной образования оловянных шариков. Паяльная паста в процессе печати из-за смещения между трафаретом и площадкой, если смещение слишком велико, это приведет к вытеканию паяльной пасты за пределы площадки, и после нагрева легко появятся оловянные шарики. Давление по оси Z в процессе монтажа является важной причиной образования оловянных шариков, на которую часто не обращают внимания. Некоторые монтажные автоматы позиционируются в соответствии с толщиной компонента, потому что головка оси Z расположена в соответствии с толщиной компонента, что приведет к прикреплению компонента к печатной плате, и оловянный бутон будет выдавлен за пределы сварочного диска. В этом случае размер образовавшегося оловянного шарика немного больше, и образование оловянного шарика обычно можно предотвратить, просто отрегулировав высоту оси Z.

Существует много причин плохой смачиваемости припоя, следующие основные анализы и связанные с процессом причины и решения:

1. Неправильная настройка температурной кривой оплавления. Оплавление паяльной пасты связано с температурой и временем, и если не достигнута достаточная температура или время, паяльная паста не оплавится. Температура в зоне предварительного нагрева поднимается слишком быстро, а время слишком короткое, так что вода и растворитель внутри паяльной пасты не полностью испаряются, и когда они достигают зоны оплавления, вода и растворитель выкипают из оловянных шариков. Практика доказала, что идеально контролировать скорость повышения температуры в зоне предварительного нагрева на уровне 1 ~ 4℃/с.
2. Если оловянные шарики всегда появляются в одном и том же положении, необходимо проверить конструкцию металлического шаблона. Точность травления размера отверстия шаблона не может соответствовать требованиям, размер площадки слишком велик, а материал поверхности мягкий (например, медный шаблон), что приведет к нечеткому внешнему контуру напечатанной паяльной пасты и соединению друг с другом, что в основном происходит при печати площадок для устройств с мелким шагом, и неизбежно вызовет большое количество оловянных шариков между контактами после оплавления. Поэтому следует выбирать подходящие материалы шаблона и процесс изготовления шаблона в соответствии с различными формами и межосевыми расстояниями графики площадок, чтобы обеспечить качество печати паяльной пасты.
3. Если время от нанесения до пайки оплавлением слишком велико, окисление частиц припоя в паяльной пасте приведет к тому, что паяльная паста не оплавится и образует оловянные шарики. Выбор паяльной пасты с более длительным сроком службы (обычно не менее 4 часов) смягчит этот эффект.
4. Кроме того, неправильно напечатанная печатная плата недостаточно очищена, что приведет к тому, что паяльная паста останется на поверхности печатной платы и пройдет через воздух. Деформируйте напечатанную паяльную пасту при прикреплении компонентов перед пайкой оплавлением. Это также причины образования оловянных шариков. Поэтому следует ускорить ответственность операторов и техников в производственном процессе, строго соблюдать требования процесса и рабочие процедуры производства и усилить контроль качества процесса.

Основной причиной этого явления является то, что два конца компонента нагреваются неравномерно, и паяльная паста плавится последовательно. Неравномерный нагрев на обоих концах компонента будет вызван в следующих обстоятельствах:

1. Направление расположения компонента спроектировано неправильно. Мы представляем, что существует предел оплавления, проходящий по ширине печи оплавления, который расплавится, как только паяльная паста пройдет через него. Один конец прямоугольного чип-элемента проходит через предел оплавления первым, и паяльная паста плавится первой, а металлическая поверхность конца чип-элемента имеет поверхностное натяжение жидкости. Другой конец не достигает температуры жидкой фазы 183 ° C, паяльная паста не расплавлена, и только сила сцепления флюса намного меньше, чем поверхностное натяжение паяльной пасты оплавления, так что конец нерасплавленного элемента находится в вертикальном положении. Поэтому оба конца компонента должны быть введены в предел оплавления одновременно, чтобы паяльная паста на двух концах площадки расплавилась одновременно, образуя сбалансированное поверхностное натяжение жидкости и сохраняя положение компонента неизменным.
2. Недостаточный предварительный нагрев компонентов печатной платы во время газофазной сварки. Газовая фаза - это использование конденсации инертного жидкого пара на контакте компонента и площадке печатной платы, выделение тепла и плавление паяльной пасты. Газофазная сварка делится на зону равновесия и зону пара, а температура сварки в зоне насыщенного пара достигает 217 ° C. В производственном процессе мы обнаружили, что если компонент сварки недостаточно предварительно нагрет, а изменение температуры выше 100 ° C, сила газификации газофазной сварки легко всплывает чип-компонент размером менее 1206, что приводит к явлению вертикального листа. Предварительно нагрев сваренного компонента в высоко- и низкотемпературной камере при 145 ~ 150℃ в течение примерно 1 ~ 2 минут и, наконец, медленно входя в зону насыщенного пара для сварки, явление стоячего листа было устранено.
3. Влияние качества конструкции площадки. Если размер пары площадок чип-элемента отличается или асимметричен, это также приведет к несоответствию количества напечатанной паяльной пасты, небольшая площадка быстро реагирует на температуру, и паяльная паста на ней легко плавится, большая площадка - наоборот, поэтому, когда паяльная паста на маленькой площадке расплавлена, компонент выпрямляется под действием поверхностного натяжения паяльной пасты. Ширина или зазор площадки слишком велики, и может также возникнуть явление стоячего листа. Проектирование площадки в строгом соответствии со стандартной спецификацией является предпосылкой для устранения дефекта.

Мостообразование также является одним из распространенных дефектов в производстве SMT, который может вызвать короткое замыкание между компонентами и должен быть устранен при обнаружении моста.

1. Проблема качества паяльной пасты заключается в том, что содержание металла в паяльной пасте высокое, особенно после того, как время печати слишком велико, содержание металла легко увеличивается; Вязкость паяльной пасты низкая, и она вытекает из площадки после предварительного нагрева. Плохая усадка паяльной пасты, после предварительного нагрева за пределы площадки, приведет к мостообразованию контактов микросхем.
2. Печатный пресс печатной системы имеет плохую повторяемость, неравномерное выравнивание и печать паяльной пасты на медную платину, что в основном наблюдается в производстве QFP с мелким шагом; Выравнивание стальной пластины плохое, а выравнивание печатной платы плохое, а размер/толщина окна стальной пластины не соответствуют дизайну площадки печатной платы, что приводит к большому количеству паяльной пасты, что вызовет склеивание. Решение состоит в том, чтобы отрегулировать печатный пресс и улучшить слой покрытия площадки печатной платы.
3. Давление прилипания слишком велико, и впитывание паяльной пасты после давления является распространенной причиной в производстве, и следует отрегулировать высоту оси Z. Если точность нанесения недостаточна, компонент смещается, а контакт микросхемы деформируется, это следует улучшить по этой причине.
4. Скорость предварительного нагрева слишком высока, и растворитель в паяльной пасте слишком поздно испаряется.

Явление вытягивания сердечника, также известное как явление вытягивания сердечника, является одним из распространенных дефектов сварки, который чаще встречается при газофазной пайке оплавлением. Явление вытягивания сердечника заключается в том, что припой отделяется от площадки вдоль контакта и корпуса микросхемы, что приведет к серьезному явлению виртуальной сварки. Причиной обычно считается большая теплопроводность исходного контакта, быстрое повышение температуры, так что припой предпочтительно смачивает контакт, сила смачивания между припоем и контактом намного больше, чем сила смачивания между припоем и площадкой, и искривление контакта усугубит возникновение явления вытягивания сердечника. При инфракрасной пайке оплавлением подложка печатной платы и припой в органическом флюсе являются отличной инфракрасной поглощающей средой, а контакт может частично отражать инфракрасное излучение, в отличие от этого, припой предпочтительно расплавляется, его сила смачивания с площадкой больше, чем смачивание между ним и контактом, поэтому припой будет подниматься вдоль контакта, вероятность явления вытягивания сердечника намного меньше. Решение: при газофазной пайке оплавлением SMA следует сначала полностью предварительно нагреть, а затем поместить в газофазную печь; Следует тщательно проверить и гарантировать смачиваемость площадки печатной платы, и печатная плата с плохой смачиваемостью не должна применяться и производиться; Нельзя игнорировать соосность компонентов, и устройства с плохой соосностью не должны использоваться в производстве.

После сварки вокруг отдельных паяных соединений будут видны светло-зеленые пузырьки, а в серьезных случаях будет пузырек размером с гвоздь, что не только влияет на качество внешнего вида, но и влияет на производительность в серьезных случаях, что является одной из проблем, которые часто возникают в процессе сварки. Основной причиной вспенивания сварочной резистивной пленки является наличие газа/водяного пара между сварочной резистивной пленкой и положительной подложкой. Следовые количества газа/водяного пара переносятся в разные процессы, и при высоких температурах расширение газа приводит к расслоению сварочной резистивной пленки и положительной подложки. Во время сварки температура площадки относительно высока, поэтому пузырьки сначала появляются вокруг площадки. Сейчас в процессе обработки часто необходимо очистить, высушить, а затем выполнить следующий процесс, например, после травления, следует высушить, а затем наклеить сварочную резистивную пленку, в это время, если температура сушки недостаточна, в следующий процесс попадет водяной пар. Условия хранения печатной платы до обработки не очень хорошие, влажность слишком высока, и сварка не высушена вовремя; В процессе пайки волной часто используется влагосодержащий флюс, если температура предварительного нагрева печатной платы недостаточна, водяной пар во флюсе попадет внутрь подложки печатной платы вдоль стенки отверстия сквозного отверстия, и водяной пар вокруг площадки сначала войдет, и эти ситуации приведут к образованию пузырьков после столкновения с высокой температурой сварки.

Решение:

1. Все аспекты должны строго контролироваться, приобретенная печатная плата должна быть проверена после хранения, обычно в стандартных условиях, не должно быть явления пузырей.
2. Печатная плата должна храниться в проветриваемом и сухом месте, срок хранения не более 6 месяцев;
3. Печатная плата должна быть предварительно запечена в печи перед сваркой 105℃/4ч ~ 6ч;