L'actualité PCB - Causes et méthodes de contrôle de la production de perles d'étain dans la production SMT

Causes et méthodes de contrôle de la production de perles d'étain dans la production SMT

Au cours des deux dernières décennies, alors que les produits d'information électroniques sont devenus plus légers, plus minces, plus économes en énergie, plus miniaturisés et plus plats, les produits électroniques à différentes fins ont dû adopter la technologie de montage en surface (SMT). Les perles d'étain sont un grave danger pour les produits électroniques, de sorte que la réduction des perles d'étain est l'un des principaux éléments de contrôle pour les entreprises SMT.

Selon les cas pertinents, lors du soudage par reflux dans la production de SMT, il est facile de former de minuscules billes de soudure sphériques ou des particules de soudure de forme irrégulière, appelées billes d'étain, en raison des éclaboussures de particules métalliques de pâte d'étain. Les perles d'étain sont l'un des principaux défauts dans la production de SMT. Le diamètre est d'environ 0,2 ½ 0,4 mm. Il apparaît principalement sur les côtés de l'élément SMT ou entre les broches IC. Non seulement cela affecte l'apparence du produit PCB, mais il peut également provoquer des courts - circuits lors de son utilisation, affecter gravement la qualité et la durée de vie de l'électronique et même causer des dommages corporels.

Les perles d'étain sont causées par une variété de facteurs. Les matières premières, la pâte à souder, le coffrage, l'installation, le soudage à reflux, l'environnement, etc. peuvent tous causer des billes d'étain. Il est donc très important d’étudier ses causes et de lutter pour le contrôle le plus efficace.

1. Qualité de la carte PCB, composants

PCB pad (PAD) n'est pas conçu de manière raisonnable. Si le corps du composant est trop pressé sur le pad, des billes de soudure peuvent être créées lorsque la pâte à souder est trop extrudée. Lors de la conception d'un PCB, il est nécessaire de choisir l'emballage de composant approprié et le PAD approprié. Le masque de soudage PCB n'est pas bien imprimé et la surface est rugueuse, ce qui entraîne l'apparition de billes d'étain pendant le processus de reflux. L'inspection des PCB entrants doit être renforcée. Lorsque le masque de soudage présente de graves défauts, il doit être retourné ou mis au rebut. Il y a de l'humidité ou de la saleté sur le tapis, ce qui peut entraîner la production de billes d'étain. L'humidité ou la saleté des PCB doit être soigneusement enlevée avant d'être mise en production. En outre, les clients rencontrent souvent des exigences alternatives pour des dispositifs de différentes tailles de boîtier, ce qui entraîne une inadéquation entre le dispositif et le PAD et une production facile de billes de soudure. Le remplacement doit donc être évité autant que possible.

2. PCB humide

Il y a trop d'humidité dans le PCB et lors du passage dans le four de reflux après l'installation, le gaz est produit en raison de la dilatation rapide de l'humidité et des billes d'étain sont produites. Exigences les PCB doivent être emballés à sec et sous vide avant d'être mis en production SMT. S'il est humide, il doit être cuit au four avant utilisation. Pour les plaques de film de protection de soudure organique (OSP), la cuisson n'est pas autorisée. Selon le calcul du cycle de production, la plaque OSP peut être mise en ligne pour la production en 3 mois, plus de 3 mois nécessitent un changement de matériau.

3. Choix de la pâte à souder

La pâte à souder peut affecter considérablement la qualité du soudage. La teneur en métal dans la pâte à souder, la teneur en oxyde, la granulométrie de la poudre métallique et l'activité de la pâte à souder affectent tous la formation de billes d'étain à des degrés divers. Teneur en métal et viscosité. En général, le rapport volumique de la teneur en métal dans la pâte à souder est d'environ 50%, le rapport massique d'environ 89 à 91%, le reste étant un fluxant (flux), un modificateur de Rhéologie, un agent de contrôle de viscosité, un solvant, etc. si le rapport fluxant est trop important, la viscosité de la pâte à souder diminuera. Dans la zone de préchauffage, la force générée par l'évaporation du flux est trop importante et il est facile de créer des billes d'étain.

La viscosité de la pâte à souder est un facteur important qui affecte les propriétés d'impression. Elle est généralement comprise entre 0,5 et 1,2 kpa.s. Lors de l'impression au pochoir, la pâte à souder présente une viscosité d'environ 0,8 kpa.s. Lorsque la teneur en métal augmente, la viscosité de la pâte à souder augmente, ce qui permet de résister plus efficacement aux forces générées par l'évaporation de la zone de préchauffage, mais aussi de réduire la tendance de la pâte à souder à s'effondrer après l'impression, ce qui peut réduire les billes d'étain.

Teneur en oxydes. La teneur en oxyde de la pâte à souder peut également affecter l'effet de soudage. Plus la teneur en oxyde est élevée, plus la poudre métallique résiste au processus de collage après fusion. Au cours de la phase de soudage à reflux, la teneur en oxydes de la surface de la poudre métallique peut augmenter, au détriment du "mouillage" des plots et de la formation de billes d'étain. Par conséquent, une opération sous vide doit être nécessaire dans le processus de poudre métallique (poudre) pour empêcher l'oxydation de la poudre.

Granulométrie et homogénéité des poudres métalliques. La poudre métallique est une particule sphérique très fine dont la forme, le diamètre et l'uniformité affectent tous ses propriétés d'impression. Les particules plus fines ont une teneur en oxydes plus élevée. Si la proportion de particules fines est importante, la résolution d'impression est meilleure, mais il est facile de créer des dépressions, ce qui augmente le nombre de billes d'étain; Plus la proportion de particules est grande, plus la quantité d'étain augmente. L'uniformité varie considérablement, ce qui entraînera une augmentation des billes d'étain.

Activité de pâte à souder. La pâte à souder n'est pas très active et sèche trop rapidement. Si un excès de diluant est ajouté dans la zone de préchauffage, la force générée par la gazéification du diluant produira facilement des billes d'étain. Si vous rencontrez une pâte à souder moins active, il est préférable d'arrêter immédiatement l'utilisation et de la remplacer par une pâte à souder bien active.

Problèmes de carte de circuit conduisant à des perles d'étain et leurs méthodes de contrôle

Si le moule est trop épais, l'impression de pâte à souder sera épaisse et il est très probable que des billes de soudure seront produites après le soudage à reflux. Principes de choix de l'épaisseur du gabarit:

Principe d'épaisseur de modèle

Si le modèle est trop épais et qu'il y a trop de perles d'étain, refaites - le dès que possible. Aucun traitement anti - billes d'étain n'a été effectué à l'ouverture du modèle, facile à produire des perles d'étain. Que ce soit sans plomb ou sans plomb, l'ouverture de la puce du pochoir d'impression en étain doit être une ouverture anti - balle. Une ouverture incorrecte, surdimensionnée ou décalée du gabarit peut entraîner la création de perles d'étain. La taille du PAD détermine la taille de l'ouverture du modèle. Les éléments les plus critiques dans la conception de l'ouverture du modèle sont la taille et la forme. Pour éviter une impression excessive de la pâte à souder, la taille de l'ouverture est conçue pour être inférieure à 10% de la surface de contact du plot correspondent; La conception d'ouverture de pochoir sans plomb doit être plus grande que la conception d'ouverture de pochoir au plomb, de sorte que la pâte à souder couvre les Plots autant que possible.

Réglage incorrect des paramètres de la machine à Flash provoque la production de billes d'étain et sa méthode de contrôle

La pâte à souder présente un affaissement après impression et les billes d'étain peuvent être formées après passage dans un four à reflux. La pâte à souder a des dépressions, qui sont liées à la pression, la vitesse et la vitesse de démoulage de la raclette de la machine d'impression. En cas d'effondrement de la pâte à souder, la pression, la vitesse ou la vitesse de démoulage de la raclette doivent être réajustées pour réduire l'effondrement et réduire l'apparition de billes d'étain. Lorsque les positions ne sont pas correctement alignées, l'impression commence et l'impression est décalée, de sorte qu'une partie de la pâte à souder est contaminée sur le PCB et peut former des cordons de soudure. La pâte à souder imprimée sur le PAD est trop épaisse et l'excès de pâte à souder déborde après que l'élément a été enfoncé, formant facilement des billes de soudure. L'épaisseur d'impression de la pâte à souder est un paramètre majeur en production et est généralement égale à l'épaisseur du gabarit (1 + 10% ± 15%). Trop épais peut provoquer l'effondrement des bords et la formation de perles d'étain. L'épaisseur d'impression est déterminée par l'épaisseur du gabarit et a une certaine relation avec le réglage de la machine et les caractéristiques de la pâte à souder. Le réglage fin de l'épaisseur d'impression est généralement réalisé en ajustant la pression de raclage et la vitesse d'impression.

Les problèmes de pression d'installation entraînent des perles d'étain et leurs méthodes de contrôle

Si le réglage de la pression dans la partie médiane du patch est trop important, une partie de la pâte à souder peut être pressée sous la pièce lorsque la pièce est pressée contre la pâte à souder. Au cours de la phase de soudage à reflux, cette partie de la pâte à souder fond et peut facilement former des billes d'étain, vous devez donc choisir la bonne pression de placement.

Problèmes de température du four créés par les perles d'étain et leurs méthodes de contrôle

La courbe de reflux peut être divisée en quatre phases: préchauffage, isolation, reflux et refroidissement. Pendant la phase de préchauffage, l'augmentation de la température entre 120 et 150 degrés permet d'éliminer les solvants volatils de la pâte à souder et de réduire les vibrations thermiques sur les pièces; Dans le même temps, l'évaporation se produit à l'intérieur de la pâte à souder. Si la poudre métallique dans la pâte à souder est combinée si la force est inférieure à celle générée par l'évaporation, une petite quantité de pâte à souder débordera du PAD et partira, et une partie de la pâte à souder sera cachée sous la résistance de la puce, formant une bille de soudure après reflux. On voit que plus la température de préchauffage est élevée, plus la zone de préchauffage s'échauffe rapidement, plus les phénomènes atmosphériques augmentent et plus il est facile de former des billes d'étain. Ainsi, la température du four de reflux est ajustée, la vitesse de la bande transporteuse est réduite et des températures de préchauffage et des vitesses de préchauffage modérées sont utilisées pour contrôler les billes d'étain.

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