PCB-Neuigkeiten - Ursachen und Kontrollmethoden von Zinnperlen in der SMT-Produktion

Ursachen und Kontrollmethoden von Zinnperlen in SMT-Produktion

In den letzten zwei Jahrzehnten, mit der kontinuierlichen Entwicklung elektronischer Informationsprodukte, die leichter, dünner, energiesparend, miniaturisiert und planar sind, müssen elektronische Produkte mit verschiedenen Anwendungen Oberflächenmontage (SMT) Technologie übernehmen. Die Zinnperle ist eine ernsthafte Gefahr für elektronische Produkte, so wie die Zinnperle reduziert werden kann, ist einer der wichtigsten Management- und Kontrollinhalte von SMT-Unternehmen.

Entsprechend verwandten Fällen, beim Reflow-Löten SMT Produktion, durch Spritzer von Zinnpaste Metallpartikeln, Es ist einfach, winzige kugelförmige Lötperlen oder unregelmäßig geformte Lötpartikel zu bilden, die Zinnperlen genannt werden. Zinnperle ist einer der wichtigsten Mängel in SMT-Produktion. Der Durchmesser beträgt ca. 0.2～0.4mm. Es erscheint hauptsächlich auf der Seite der SMT-Komponente oder zwischen den IC-Pins. Es beeinflusst nicht nur das Aussehen der PCB product, kann aber auch einen Kurzschluss während des Gebrauchs verursachen, Die Qualität und Lebensdauer elektronischer Produkte kann sogar zu Personenschäden führen.

Zinnperlen werden durch viele Faktoren verursacht. Rohstoffe, Lötpaste, Schablonen, Montage, Reflow-Löten, Umgebung usw. können Zinnperlen verursachen. Daher ist es sehr wichtig, die Ursachen dafür zu studieren und nach einer möglichst effektiven Kontrolle zu streben.

1. Leiterplatte quality, components

Das PCB Pad (PAD) Design ist unzumutbar. Wird der Bauteilkörper zu stark auf das PAD gedrückt und die Lotpaste zu stark herausgedrückt, können Lötkugeln entstehen. Beim Design einer Leiterplatte ist es notwendig, ein geeignetes Komponentenpaket und ein geeignetes PAD auszuwählen. Die Leiterplattenlötemaske ist nicht gut gedruckt und die Oberfläche ist rau, was zu Zinnpulvern während des Reflows führt. Die eingehende PCB-Inspektion muss verschärft werden. Wenn die Lotmaske ernsthaft defekt ist, muss sie zurückgegeben oder verschrottet werden. Es gibt Feuchtigkeit oder Schmutz auf dem Pad, was zur Herstellung von Zinnperlen führt. Die Feuchtigkeit oder Schmutz auf der Leiterplatte muss sorgfältig entfernt werden, bevor sie in Produktion genommen wird. Darüber hinaus stoßen Kunden häufig auf Substitutionsanforderungen für Geräte unterschiedlicher Packungsgrößen, was zu einer Fehlübereinstimmung zwischen Gerät und PAD führt, und Lötkugeln sind anfällig für die Herstellung. Daher sollte eine Substitution so weit wie möglich vermieden werden.

2. Leiterplatte ist feucht

Es gibt zu viel Feuchtigkeit in der Leiterplatte, und wenn sie nach der Montage durch den Reflow-Ofen geht, wird aufgrund der schnellen Ausdehnung der Feuchtigkeit Gas erzeugt und Zinnperlen erzeugt. Es ist erforderlich, dass die Leiterplatte trocken und vakuumverpackt sein muss, bevor sie in die SMT-Produktion gebracht wird. Wenn es feucht ist, muss es vor Gebrauch im Ofen gebacken werden. Bei organischen Lotschutzfolien (OSP) ist das Backen nicht erlaubt. Berechnet nach dem Produktionszyklus, können OSP-Platten für die Produktion innerhalb von drei Monaten online gestellt werden, und der Austausch von Materialien ist für mehr als drei Monate erforderlich.

3. Auswahl der Lotpaste

Die Lötpaste beeinflusst maßgeblich die Qualität des Lötens. Der Metallgehalt, der Oxidgehalt, die Partikelgröße des Metallpulvers und die Lotpastenaktivität in der Lotpaste beeinflussen die Bildung von Zinnperlen in unterschiedlichem Maße. Metallgehalt und Viskosität. Normalerweise beträgt das Volumenverhältnis des Metallgehalts in der Lötpaste etwa 50%, das Massenverhältnis beträgt etwa 89% zu 91%, und der Rest ist Fluss (Flux), Rheologiemodifikator, Viskositätskontrollmittel, Lösungsmittel usw. Wenn das Flussverhältnis zu groß ist, verringert sich die Viskosität der Lötpaste. In der Vorwärmzone ist die Kraft, die durch die Flussmittelverdampfung erzeugt wird, zu groß und es ist einfach, Zinnperlen herzustellen.

Die Viskosität der Lotpaste ist ein wichtiger Faktor, der die Druckleistung beeinflusst. Es liegt normalerweise zwischen 0.5 und 1.2 KPa·s. Beim Schablonendruck beträgt die Viskosität der Lotpaste etwa 0,8 KPa·s. Wenn der Metallgehalt zunimmt, erhöht sich die Viskosität der Lötpaste, die der Kraft, die durch die Verdampfung in der Vorwärmzone erzeugt wird, effektiver widerstehen kann, und die Tendenz der Lötpaste nach dem Drucken verringern kann, was die Zinnperle reduzieren kann.

Oxidgehalt. Der Oxidgehalt in der Lötpaste beeinflusst auch den Löteffekt. Je höher der Oxidgehalt, desto größer ist die Beständigkeit gegen den Bindungsprozess nach dem Schmelzen des Metallpulvers. Während der Reflow-Lötstufe erhöht sich der Oxidgehalt auf der Oberfläche des Metallpulvers, was der "Benetzung" des Pads und der Bildung von Zinnperlen nicht förderlich ist. Daher muss ein Vakuumbetrieb im Metallpulverprozess (Pulver) erforderlich sein, um zu verhindern, dass das Pulver oxidiert.

Die Partikelgröße und Gleichmäßigkeit des Metallpulvers. Metallpulver ist ein sehr feines kugelförmiges Partikel, dessen Form, Durchmesser und Gleichmäßigkeit alle seine Druckleistung beeinflussen. Die feineren Partikel haben einen höheren Oxidgehalt. Wenn der Anteil der feinen Partikel groß ist, ist die Druckauflösung besser, aber es ist einfach, Durchhänge zu produzieren, die die Anzahl der Zinnperlen erhöhen; Je größer der Anteil der Partikel erhöht die Menge an Zinn. Die Gleichmäßigkeit variiert stark, was zu einer Zunahme der Zinnperlen führt.

Lötpastenaktivität. Die Aktivität der Lotpaste ist nicht gut und trocknet zu schnell. Wird in der Vorwärmzone eine übermäßige Menge Verdünnungsmittel zugegeben, erzeugt die Kraft, die durch die Vergasung des Verdünnungsmittels erzeugt wird, leicht Zinnperlen. Wenn Sie auf Lotpaste mit schlechter Aktivität stoßen, ist es am besten, sie sofort zu verwenden und sie durch eine gute Aktivität zu ersetzen.

Brettproblem verursacht Zinnperlen und seine Kontrollmethode

Wenn die Schablone zu dick ist, ist der Lotpastendruck dick, und Lötkugeln werden wahrscheinlich nach dem Reflow-Löten produziert. Auswahlprinzip der Schablonendicke:

Prinzip der Schablonendicke

Wenn die Schablone zu dick ist und es zu viele Zinnperlen gibt, mach die Schablone so schnell wie möglich wieder. Die Öffnung der Schablone wird nicht mit Zinnperle behandelt, die leicht zu produzieren ist. Unabhängig davon, ob bleifrei oder bleifrei, müssen die Spanöffnungen der Zinndruckschablone kugelsicher sein. Falsche, zu große oder versetzte Schablonenöffnungen führen zur Herstellung von Zinnperlen. Die Größe des PAD bestimmt die Größe der Vorlagenöffnung. Das wichtigste Element der Schablonenöffnung ist die Größe und Form. Um übermäßigen Druck der Lötpaste zu vermeiden, ist die Öffnungsgröße so ausgelegt, dass sie weniger als 10% der entsprechenden Pad-Kontaktfläche beträgt; Die bleifreie Schablonenöffnung sollte größer sein als die mit Blei, damit die Lötpaste das Pad so weit wie möglich bedeckt.

Unsachgemäße Einstellung der Parametereinstellung der blinkenden Maschine führt zu Zinnperle und deren Kontrollmethode

Die Lötpaste ist nach dem Drucken durchhängen, und Zinnperlen können nach dem Durchlaufen des Reflow-Ofens gebildet werden. Die Lötpaste hat Durchhängen, was mit dem Druck, der Geschwindigkeit und der Entformungsgeschwindigkeit der Druckmaschine in Verbindung steht. Wenn die Lötpaste kollabiert, muss der Druck, die Geschwindigkeit oder die Entformungsgeschwindigkeit der Rakel neu eingestellt werden, um den Kollaps zu reduzieren und das Auftreten von Zinnperlen zu reduzieren. Der Druck beginnt, wenn die Position nicht richtig ausgerichtet ist und der Druck Offset erfolgt, so dass ein Teil der Lötpaste auf der Leiterplatte befleckt ist und Lötperlen gebildet werden können. Die auf dem PAD gedruckte Lotpaste ist zu dick, und die überschüssige Lotpaste überläuft, nachdem das Bauteil gedrückt wird, und es ist einfach, Lötperlen zu bilden. Die Druckdicke der Lotpaste ist ein Hauptparameter in der Produktion, normalerweise gleich der Dicke der Schablone (1+10%±15%). Zu dick führt zum Zusammenbruch der Kanten und zur Bildung von Zinnperlen. Die Druckdicke wird durch die Dicke der Schablone bestimmt und hat eine bestimmte Beziehung zu den Einstellungen der Maschine und den Eigenschaften der Lötpaste. Die Mikroeinstellung der Druckdicke wird oft durch Einstellen des Rakeldrucks und der Druckgeschwindigkeit erreicht.

Montagedruckproblem verursacht Zinnperlen und seine Kontrollmethode

Wenn die Druckeinstellung des mittleren Teils des Patches zu groß ist, wenn das Bauteil auf die Lotpaste gedrückt wird, kann ein Teil der Lotpaste unter das Bauteil gepresst werden. Während der Reflow-Lötstufe schmilzt dieser Teil der Lötpaste und bildet leicht Zinnperlen, so dass Sie angemessenen Platzierungsdruck wählen sollten.

Ofentemperaturproblem verursacht Zinnperlen und seine Kontrollmethode

Die Reflow-Kurve kann in vier Stufen unterteilt werden: Vorwärmen, Wärmeerhaltung, Reflow und Kühlen. In der Vorwärmphase wird die Temperatur zwischen 120 und 150 Grad erhöht, wodurch das flüchtige Lösungsmittel in der Lötpaste entfernt und die thermische Vibration zu den Komponenten reduziert werden kann; Gleichzeitig tritt eine Verdampfung innerhalb der Lötpaste auf. Wenn das Metallpulver in der Lötpaste verklebt ist Wenn die Kraft geringer ist als die Kraft, die durch Verdampfen erzeugt wird, überläuft eine kleine Menge Lötpaste vom PAD und verlässt, und einige werden sich unter dem Chipwiderstand verstecken und nach dem Reflow eine Lötkuge bilden. Es kann gesehen werden, dass je höher die Vorwärmtemperatur und die schnelle Erwärmung der Vorwärmzone, das atmosphärische Phänomen zunimmt und desto einfacher ist es, Zinnperlen zu bilden. Passen Sie daher die Temperatur des Reflowofens an, reduzieren Sie die Geschwindigkeit des Förderbandes und nehmen Sie eine moderate Vorwärmtemperatur und Vorwärmgeschwindigkeit an, um die Zinnperle zu steuern.

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