Notizie PCB - Cause e contromisure

Nel processo di saldatura a riflusso del processo di montaggio superficiale (montaggio smt), i componenti del chip avranno il difetto di dissaldazione dovuto all'elevazione, che è chiamato il fenomeno della "pietra tombale" (cioè il fenomeno di Manhattan).

Il fenomeno della "pietra tombale" si verifica nel processo di saldatura a riflusso di componenti CHIP (come condensatori di chip e resistenze di chip). Più piccolo è il componente, più probabile è. Il motivo è che quando la pasta di saldatura sulle pastiglie alle due estremità del componente viene riflusso e fuso, la tensione superficiale sulle due estremità di saldatura del componente è sbilanciata. L'analisi specifica ha i seguenti 7 motivi principali:

1) Riscaldamento irregolare Distribuzione irregolare della temperatura nel forno di riflusso Distribuzione irregolare della temperatura sulla superficie del bordo

2) Il problema del componente La forma e le dimensioni dell'estremità di saldatura sono diverse La saldabilità dell'estremità di saldatura è diversa Il peso del componente è troppo leggero

3) Materiale del substrato e spessore Scarsa conducibilità termica del materiale del substrato Scarsa uniformità dello spessore del substrato

4) La forma e saldabilità del terreno. La capacità termica del terreno varia notevolmente. La saldabilità del terreno varia notevolmente.

5) Pasta di saldatura L'uniformità o l'attività del flusso nella pasta di saldatura è scarsa. Lo spessore della pasta di saldatura sui due cuscinetti è diverso. La pasta di saldatura è troppo spessa

Scarsa precisione di stampa, grave disallineamento

6) Temperatura di preriscaldamento La temperatura di preriscaldamento è troppo bassa

7) Scarsa precisione di posizionamento e grave deviazione della componente.

Il fenomeno "pietra tombale" è il risultato dell'effetto misto dei vari fattori di cui sopra. Quanto segue è una semplice analisi dei fattori principali di cui sopra.

Incidenza del metodo di saldatura

GRM39 (1.6*0.8*0.8mm) GRM40 (2.0*1.25*1.25mm)

Riscaldamento a gas 6,6% 2,0%

Saldatura a riflusso dell'aria calda infrarossa 0,1%0

Metodo di saldatura Tasso di incidenza

GRM39 (1.6*0.8*0.8mm) GRM40 (2.0*1.25*1.25mm)

Riscaldamento a gas 6,6% 2,0%

Saldatura a riflusso dell'aria calda infrarossa 0,1% 0

Periodo di riscaldamento: La tabella 1 è i risultati statistici sperimentali del fenomeno della pietra tombale nel riscaldamento infrarosso e nella saldatura a riflusso del riscaldamento in fase gassosa. Nella prova vengono utilizzati condensatori a chip 1608 e 2125. La prova è saldatura infrarossa e di riflusso dell'aria calda e riflusso del riscaldamento della fase gassosa senza preriscaldamento. Saldatura, è evidente dalla tabella che il tasso di incidenza del fenomeno lapideo è molto superiore a quello del primo. Questo perché il riscaldamento di fase a gas non ha zona di preriscaldamento, il che fa aumentare la temperatura molto velocemente. Di conseguenza, la probabilità che la pasta di saldatura ad entrambe le estremità del componente non si sciolga allo stesso tempo notevolmente aumenta.

La temperatura e il tempo di preriscaldamento sono molto importanti. Abbiamo effettuato statistiche sperimentali per il tempo di preriscaldamento di 1-3 minuti e la temperatura di preriscaldamento di 130-160 gradi. I risultati possono essere chiaramente visti che maggiore è la temperatura di preriscaldamento, maggiore è il tempo di riscaldamento, minore è l'incidenza del fenomeno "lapide tombale".

L'alta temperatura di preriscaldamento che abbiamo testato era di 170 gradi, che era leggermente superiore alla temperatura di preriscaldamento durante la produzione normale. Si è scoperto che quando la temperatura di preriscaldamento è salita da 140 gradi a 170 gradi, l'incidenza del fenomeno "lapide" è stata notevolmente ridotta. Questo perché più alta è la temperatura di preriscaldamento, più piccolo è il taglio di temperatura alle due estremità del componente dopo la saldatura a riflusso e più vicino sarà il tempo di fusione della pasta di saldatura ad entrambe le estremità. Tuttavia, più a lungo la pasta di saldatura è esposta ad una temperatura di preriscaldamento più elevata, più grave sarà il deterioramento del suo flusso e peggiore sarà il flusso, maggiore è la probabilità di produrre difetti di saldatura.

I risultati sperimentali della relazione tra la dimensione del pad e il fenomeno della lapide mostrano che quando B e C diminuiscono, l'incidenza del fenomeno della lapide diminuisce, ma quando C è inferiore a 0,7 mm, come C diminuisce, l'incidenza dei difetti di spostamento dei componenti è aumentata significativamente. Vedi schema

Nel test, è stato trovato che il passo del pad è stato ridotto da 2,8 mm a 2,0 mm e l'incidenza del fenomeno "lapide" è stata ridotta del 90%, che era solo un decimo dell'originale. Questo perché dopo che la dimensione del pad è ridotta, la quantità di pasta di saldatura applicata viene conseguentemente ridotta e diminuisce anche la tensione superficiale della pasta di saldatura quando viene sciolta. Pertanto, nella progettazione, sotto la premessa di garantire la resistenza del giunto di saldatura, le dimensioni del pad dovrebbero essere il più piccolo possibile. Quando lo spessore del modello di stampa è di 20 um, l'incidenza del fenomeno della pietra tombale è molto maggiore di quando lo spessore dello stencil è di 100 um. Ridurre lo spessore dello stampo in acciaio significa ridurre la quantità di pasta di saldatura e la tensione superficiale della pasta di saldatura durante la fusione è ridotta di conseguenza. 2. ridurre lo spessore dello stampo in acciaio per rendere la pasta di saldatura più sottile, la capacità termica dell'intero pad è ridotta e la probabilità che la pasta di saldatura sui due pad si sciolga allo stesso tempo è notevolmente aumentata.

In circostanze normali, la deviazione del componente generata durante il montaggio viene automaticamente corretta tirando il componente a causa della tensione superficiale quando la pasta di saldatura si scioglie durante il processo di riflusso. Lo chiamiamo "adattivo". Tuttavia, quando la deviazione è grave, tirare farà sì che il componente si alzi, causando il fenomeno della pietra tombale. Questo perché: 1. Il trasferimento di calore dall'estremità di saldatura del componente alla pasta di saldatura è irregolare e l'estremità con meno pasta di saldatura si scioglierà prima una volta riscaldata. 2. L'adesione tra le due estremità del componente e la pasta di saldatura è irregolare.

La prova del materiale del substrato ha utilizzato tre diversi substrati. È stato trovato che il fenomeno della pietra tombale si è verificato nella scheda epossidica a base di carta, seguita dalla scheda epossidica di vetro, e la scheda ceramica di allumina era bassa. Ciò è dovuto alla conducibilità termica e alla capacità termica di diversi materiali. diverso.

A causa della differenza nella composizione del flusso, nell'attività e nel contenuto di metallo nella pasta di saldatura, anche l'occorrenza del fenomeno della "pietra tombale" è diversa.

Più piccolo è il peso del componente, maggiore è il tasso di difetto.

Naturalmente, ci sono molti altri fattori che influenzano, come offset severo, vias sul pad, design del pad incoerente, rivestimento della saldatura irregolare, ecc.

Con il miglioramento continuo della precisione di posizionamento, vengono utilizzati sempre più componenti più piccoli come 0603, 0402, 0201, ecc., ma il fenomeno della pietra tombale causato dall'offset di posizionamento ha notevolmente aumentato la proporzione dell'intero tasso di occorrenza dei difetti., Diventa un fattore chiave.

Come evitare il fenomeno della pietra tombale

1. Non c'è ossidazione sulla superficie dei cuscinetti e dei componenti.

2. Il design del pad è lo stesso e non c'è foro via sul pad.

3. Cercate di assicurarsi che l'accuratezza del posizionamento sia superiore al 90% durante il posizionamento.

4. Il forno di saldatura di riflusso deve essere provato prima durante la saldatura e dopo aver trovato un processo di profilo di temperatura adatto, può essere saldato in grandi quantità.

Quanto sopra sono le cause e le contromisure del fenomeno della "pietra tombale" nel processo di produzione SMT. Ipcb fornisce anche produttori di PCB e metodi di produzione PCB.