L'actualité PCB - Causes et contre - mesures

Dans le processus de soudage par refusion du processus de montage en surface (SMT Mount), les composants de la puce présentent des défauts de soudage dus au soulèvement, ce qui est connu sous le nom de phénomène de « pierre tombale» (phénomène de Manhattan).

Le phénomène de "pierre tombale" se produit lors du soudage par refusion de composants de puce tels que les condensateurs de puce et les résistances de puce. Plus l'élément est petit, plus la probabilité est grande. La raison en est que lorsque la pâte à braser sur les Plots aux deux extrémités de l'élément fond à reflux, la tension superficielle aux deux extrémités des plots de l'élément n'est pas équilibrée. Il y a 7 raisons principales pour une analyse spécifique:

1) distribution inégale de la température à l'intérieur du four de retour de chauffage distribution inégale de la température de surface de la plaque

2) problèmes de composants forme et taille des extrémités soudées soudabilité des différentes extrémités soudées poids des différentes pièces trop léger

3) matériau du substrat et épaisseur matériau du substrat mauvaise conductivité thermique mauvaise uniformité de l'épaisseur du substrat

4) la forme et la soudabilité des plots. La capacité thermique du terrain varie considérablement. La soudabilité des plots varie considérablement.

5) Mauvaise uniformité ou activité du flux dans la pâte à souder. L'épaisseur de la pâte à souder sur les deux Plots est différente. Pâte à souder trop épaisse

Mauvaise précision d'impression, mauvais alignement

6) température de préchauffage température de préchauffage trop basse

7) mauvaise précision de placement, déviation sérieuse des composants.

Le phénomène de "pierre tombale" est le résultat de la combinaison des différents facteurs mentionnés ci - dessus. Voici une analyse simple des principaux facteurs mentionnés ci - dessus.

Incidence des méthodes de soudage

Grm39 (1,6 * 0,8 * 0,8 mm) grm40 (2,0 * 1,25 * 1,25 mm)

Chauffage en phase gazeuse 6,6% 2,0%

Soudage par retour d'air chaud infrarouge 0,1% 0

Incidence des méthodes de soudage

Grm39 (1,6 * 0,8 * 0,8 mm) grm40 (2,0 * 1,25 * 1,25 mm)

Chauffage en phase gazeuse 6,6% 2,0%

Soudage par retour d'air chaud infrarouge 0,1% 0

Période de préchauffage: le tableau 1 présente les résultats statistiques expérimentaux du phénomène des pierres tombales en Chauffage infrarouge et en soudage par reflux en phase gazeuse. Pour les tests, 1608 et 2125 Condensateurs à puce ont été utilisés. Ce test est le soudage par retour d'air infrarouge et chaud et le soudage par retour de chauffage en phase gazeuse sans préchauffage. Brasé, comme il ressort du tableau, l'incidence du phénomène de pierre tombale est beaucoup plus élevée que la première. En effet, le chauffage en phase gazeuse n'a pas de zone de préchauffage, ce qui permet une montée en température très rapide. Il en résulte que la probabilité que la pâte à souder aux deux extrémités du composant ne fond pas simultanément est fortement augmentée.

La température et le temps de préchauffage sont très importants. Nous avons effectué des statistiques expérimentales sur des temps de préchauffage de 1 à 3 minutes et des températures de préchauffage de 130 à 160 degrés. Les résultats montrent clairement que plus la température de préchauffage est élevée et plus le temps de préchauffage est long, plus l'incidence du phénomène de "pierre tombale" est faible.

La température de préchauffage élevée que nous avons testée était de 170 degrés, ce qui est légèrement supérieur à la température de préchauffage que nous avions en production normale. L’étude a révélé que lorsque la température de préchauffage augmentait de 140 à 170 degrés, l’incidence du phénomène des « pierres tombales» diminuait considérablement. En effet, plus la température de préchauffage est élevée, moins la coupure de température aux deux extrémités de l'élément après soudage par reflux est importante et plus le temps de fusion de la pâte à souder aux deux extrémités est proche; cependant, plus la pâte à souder est exposée à une température de préchauffage plus élevée, plus la dégradation de son flux est importante et plus le flux est dégradé, Plus il est probable qu'un défaut de soudure se produise.

Les résultats expérimentaux de la relation entre la taille des plots et le phénomène des pierres tombales montrent que l'incidence du phénomène des pierres tombales diminue lorsque B et c diminuent, mais que l'incidence des défauts de déplacement des composants augmente considérablement lorsque C diminue lorsque c est inférieur à 0,7 MM. Voir le schéma

Lors des tests, il a été constaté que l'espacement des plots avait été réduit de 2,8 mm à 2,0 mm et que l'incidence du phénomène de "pierre tombale" avait été réduite de 90%, soit seulement un dixième de ce qu'elle était à l'origine. En effet, après réduction de la taille des plots, la quantité de pâte appliquée diminue d'autant et la tension superficielle de la pâte lors de la fusion diminue également. Par conséquent, dans la conception, les dimensions des plots doivent être aussi petites que possible, à condition que la résistance des plots soit garantie. Épaisseur de la pâte à souder lorsque l'épaisseur du gabarit imprimé est de 20 microns, l'incidence du phénomène de pierre tombale est beaucoup plus importante que lorsque l'épaisseur du gabarit est de 100 microns. C'est parce que 1. Réduire l'épaisseur du moule en acier signifie réduire la quantité de pâte à souder et la tension superficielle de la pâte à souder lors de la fusion diminue en conséquence. 2. Réduire l'épaisseur du moule en acier, de sorte que la pâte à souder est plus mince, la capacité thermique de l'ensemble du plot est réduite, la probabilité de fusion simultanée de la pâte sur les deux Plots est considérablement augmentée.

Précision de l'installation dans des conditions normales, en raison de la tension superficielle lors de la fusion de la pâte à souder lors du reflux, la déviation des composants générée lors de l'installation est automatiquement corrigée en tirant sur les composants. Nous appelons cela « adaptabilité ». Cependant, lorsque la déviation est grave, la traction provoque la mise en place de l'ensemble, ce qui entraîne un phénomène de pierre tombale. C'est parce que: 1. Le transfert de chaleur de l'extrémité soudée de l'élément à la pâte à souder n'est pas uniforme et l'extrémité avec moins de pâte à souder fond en premier lorsqu'elle est chauffée. 2. L'adhérence entre les deux extrémités de l'assemblage et la pâte à souder n'est pas uniforme.

Trois substrats différents ont été utilisés pour le test du matériau de base. L'étude a révélé que le phénomène de pierre tombale est apparu dans les plaques époxy à base de papier, suivies par les plaques époxy en verre et les plaques en céramique à faible teneur en alumine. Cela est dû à la conductivité thermique et à la capacité thermique des différents matériaux. Différent

Pâte à souder en raison des différences dans la composition du flux, l'activité et la teneur en métal dans la pâte à souder, le phénomène de "pierre tombale" se produit également différemment.

Poids des composants plus le poids des composants est faible, plus le taux de défauts est élevé.

Bien sûr, il y a beaucoup d'autres facteurs d'influence tels que les décalages sévères, les porosités sur les Plots, la conception incohérente des plots, le revêtement de soudure inégal, etc.

Avec l'amélioration continue de la précision de placement, de plus en plus de widgets tels que 0603, 0402, 0201, etc. sont utilisés, mais le phénomène de pierre tombale dû au décalage de placement augmente considérablement la proportion de l'incidence globale du défaut, Devenir un facteur clé.

Comment éviter le phénomène des pierres tombales

1. Aucun phénomène d'oxydation sur la surface des plots et des composants.

2. La conception de la pastille est la même, il n'y a pas de trou sur la pastille.

3. Essayez de vous assurer que la précision de placement est supérieure à 90% pendant le placement.

4. Le four de soudage à reflux doit d'abord être testé lors du soudage, après avoir trouvé le processus de distribution de température approprié, un grand nombre de soudures peuvent être effectuées.

Ce sont les raisons et les contre - mesures du phénomène de « pierre tombale» dans le processus de production SMT. IPCB fournit également des fabricants de PCB et des méthodes de fabrication de PCB.