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En el proceso de soldadura de retorno del proceso de instalación de superficie (smt mount), los componentes del chip presentan defectos de soldadura debido a la elevación, lo que se conoce como el fenómeno de la "lápida" (es decir, el fenómeno de manhattan).
. El fenómeno de la "lápida" ocurre durante la soldadura de retorno de componentes de chip como condensadores de chip y resistencias de chip. Cuanto más pequeño sea el componente, mayor será la posibilidad. la razón es que la tensión superficial en ambos extremos del componente es desequilibrada cuando la pasta de soldadura en las almohadillas de ambos extremos del componente regresa a la fusión. El análisis específico tiene las siguientes siete razones principales:
1) distribución desigual de la temperatura en el horno de retorno desigual de calefacción distribución desigual de la temperatura en la superficie de la placa
2) problemas de los componentes la forma y el tamaño de los extremos de soldadura son diferentes, la soldabilidad de los extremos de soldadura es diferente, el peso de los diferentes componentes es demasiado ligero.
3) el material del sustrato y el material del sustrato de espesor tienen poca conductividad térmica y la uniformidad del espesor del sustrato es pobre.
4) forma y soldabilidad de la almohadilla. La capacidad térmica de la tierra ha cambiado mucho. La soldabilidad de las almohadillas varía mucho.
5) la uniformidad o actividad del flujo en la pasta de soldadura es pobre. El espesor de la pasta de soldadura en las dos almohadillas es diferente. La pasta de soldadura es demasiado gruesa.
Mala precisión de impresión y grave dislocación
6) temperatura de precalentamiento la temperatura de precalentamiento es demasiado baja
7) mala precisión de colocación y grave desviación de los componentes.
El fenómeno de las "lápidas" es el resultado de la combinación de los diversos factores anteriores. El siguiente es un análisis simple de los principales factores anteriores.
Incidencia de métodos de soldadura
Grm39 (1,6 * 0,8 * 0,8 mm) grm40 (2,0 * 1,25 * 1,25 mm)
Calentamiento en fase gaseosa 6,6% 2,0%
Soldadura de retorno de aire caliente infrarrojo 0,1% 0
Incidencia de métodos de soldadura
Grm39 (1,6 * 0,8 * 0,8 mm) grm40 (2,0 * 1,25 * 1,25 mm)
Calentamiento en fase gaseosa 6,6% 2,0%
Soldadura de retorno de aire caliente infrarrojo 0,1% 0
Período de calentamiento: la Tabla 1 son las estadísticas experimentales del fenómeno de las lápidas en la soldadura de retorno de calentamiento infrarrojo y gas. En la prueba se utilizaron 1.608 y 2.125 condensadores de chip. La prueba es la soldadura de retorno de aire infrarrojo y caliente y la soldadura de retorno de calentamiento de fase de gas sin precalentamiento. Soldadura, se puede ver claramente en la tabla que la incidencia del fenómeno de las lápidas es mucho mayor que la primera. Esto se debe a que el calentamiento en fase gaseosa no tiene una zona de precalentamiento, lo que hace que la temperatura aumente muy rápido. Como resultado, la probabilidad de que la pasta de soldadura en ambos extremos del componente no se derrita al mismo tiempo aumenta considerablemente.
La temperatura y el tiempo de precalentamiento son muy importantes. Realizamos estadísticas experimentales del tiempo de calentamiento de 1 - 3 minutos y la temperatura de calentamiento de 130 - 160 grados. Los resultados muestran claramente que cuanto mayor sea la temperatura de precalentamiento y más tiempo de precalentamiento, menor será la incidencia del fenómeno de la "lápida".
La temperatura de precalentamiento alta que probamos es de 170 grados, ligeramente superior a la temperatura de precalentamiento en la producción normal. El estudio encontró que cuando la temperatura de precalentamiento aumentó de 140 a 170 grados, la incidencia del fenómeno de la "lápida" disminuyó considerablemente. Esto se debe a que cuanto mayor sea la temperatura de precalentamiento, menor será el corte de temperatura en ambos extremos del elemento después de la soldadura de retorno y más cerca será el tiempo de fusión de la pasta en ambos extremos. sin embargo, cuanto más tiempo la pasta esté expuesta a una temperatura de precalentamiento más alta, más grave será el deterioro de su flujo y peor será el flujo. Cuanto más probable es que se produzcan defectos de soldadura.
Los resultados experimentales de la relación entre el tamaño de la almohadilla y el fenómeno de la lápida muestran que cuando B y C se reducen, la incidencia del fenómeno de la lápida disminuye, pero cuando C es inferior a 0,7 mm, la incidencia de defectos de desplazamiento de los componentes aumenta significativamente con la disminución de C. Ver esquema
En la prueba se encontró que el espaciamiento de las almohadillas se redujo de 2,8 mm a 2,0 mm, y la incidencia del fenómeno "lápida" se redujo en un 90%, solo una décima del original. Esto se debe a que después de la reducción del tamaño de la almohadilla, la cantidad de pasta de soldadura aplicada se reduce en consecuencia, y la tensión superficial de la pasta de soldadura al derretirse también se reduce. Por lo tanto, en el diseño, bajo la premisa de garantizar la resistencia de la soldadura, el tamaño de la almohadilla debe ser lo más pequeño posible. Espesor de la pasta de soldadura cuando el espesor de la plantilla impresa es de 20 micras, la incidencia del fenómeno de la lápida es mucho mayor que cuando el espesor de la plantilla es de 100 micras. esto se debe a 1. Reducir el espesor del molde de acero significa reducir la cantidad de pasta de soldadura, y la tensión superficial de la pasta de soldadura al derretirse se se reduce en consecuencia. 2. reducir el espesor del molde de acero, hacer que la pasta de soldadura sea más delgada, reducir la capacidad térmica de toda la almohadilla y aumentar considerablemente la probabilidad de fusión simultánea de la pasta de soldadura en las dos almohadillas.
Precisión de instalación en condiciones normales, debido a la tensión superficial durante la fusión de la pasta de soldadura durante el proceso de retorno, la desviación del componente generada durante la instalación se corregirá automáticamente tirando del componente. Lo llamamos "adaptabilidad". Sin embargo, cuando la desviación es grave, el tirón hace que el componente esté erguido, lo que conduce al fenómeno de la lápida. Esto se debe a: 1. La transmisión de calor desde el extremo de soldadura del componente hasta la pasta de soldadura es desigual, y el extremo menos de la pasta de soldadura se derrite primero al calentarse. 2. la adherencia entre ambos extremos del componente y la pasta de soldadura es desigual.
La prueba del material de base utilizó tres bases diferentes. El estudio encontró que el fenómeno de las lápidas apareció en las placas de óxido a base de papel, seguidas de las placas de óxido de vidrio, y las placas de cerámica de alúmina tenían un bajo contenido. Esto se debe a la conductividad térmica y la capacidad térmica de diferentes materiales. Diferente
Debido a las diferencias en la composición, actividad y contenido metálico del flujo en la pasta de soldadura, la ocurrencia del fenómeno de la "lápida" también es diferente.
Cuanto menor sea el peso de los componentes, mayor será la tasa de defectos.
Por supuesto, hay muchos otros factores que influyen, como desviaciones graves, agujeros en la almohadilla, diseño inconsistente de la almohadilla, recubrimiento desigual de la soldadura, etc.
Con la mejora continua de la precisión de colocación, se utilizan cada vez más pequeños componentes como 0603, 0402 y 0201, pero el fenómeno de las lápidas debido al desplazamiento de la colocación ha aumentado considerablemente la proporción de toda la incidencia de defectos. Se convirtió en un factor clave.
Cómo evitar el fenómeno de las lápidas
1. no hay oxidación en la superficie de la almohadilla y los componentes.
2. el diseño de la almohadilla es el mismo y no hay agujeros en la almohadilla.
3. durante el proceso de colocación, trate de asegurarse de que la precisión de colocación sea superior al 90%.
4. el horno de soldadura de retorno debe ser probado primero al soldar, y después de encontrar el proceso de distribución de temperatura adecuado, se puede realizar una gran cantidad de soldadura.
Lo anterior es la razón y las contramedidas del fenómeno de la "lápida" en el proceso de producción de smt. El IPCB también proporciona fabricantes de PCB y métodos de fabricación de pcb.
