Công nghệ PCBA - SMT Reflow hàn Các khuyết tật phổ biến và nguyên nhân

Trong xử lý chip SMT, hàn trở lại là một quá trình rất quan trọng. Đó là một quá trình hàn trong đó các thành phần chip được kết hợp với các pad trên bảng thông qua nhiệt độ cao và sau đó được làm mát cùng nhau, có độ ổn định cao trong việc sử dụng bảng. Ảnh hưởng. Một số lỗi quá trình cũng dễ xảy ra trong hàn trở lại và nguyên nhân cần được phân tích và giải quyết để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

Khuyết tật pad đề cập đến trạng thái mà bề mặt của pad là xấu hoặc không thể đáp ứng các yêu cầu thiết kế trong quá trình công nghệ gắn bề mặt (SMT). Sau đây chủ yếu giới thiệu về các khuyết tật thường gặp và phân tích nguyên nhân của việc hòa lại SMT.

1. Tin hạt

Nguyên nhân:

Các lỗ màn hình không được căn chỉnh với pad và in không chính xác, dẫn đến dán làm bẩn PCB.

2. bột hàn được tiếp xúc với quá nhiều trong một môi trường oxy hóa, và quá nhiều nước trong không khí được hút.

3. Sưởi ấm không chính xác, quá chậm và không đồng đều.

4. Tốc độ làm nóng quá nhanh, khoảng thời gian làm nóng quá dài.

5. Dán hàn khô quá nhanh.

Hoạt động dòng chảy không đủ.

7. Quá nhiều bột thiếc nhỏ.

8. Biến động dòng chảy không phù hợp trong quá trình dòng chảy trở lại.

Tiêu chuẩn phê duyệt quá trình cho hạt thiếc là: khi khoảng cách giữa các tấm hàn hoặc dây in là 0,13mm, đường kính của hạt thiếc không thể vượt quá 0,13mm, hoặc không thể có hơn năm hạt thiếc trong phạm vi vuông 600mm.

2.Mở đường

Lý do:

1. Lượng hàn không đủ.

2. Tính chung của pin yếu tố là không đủ.

3. Tin không đủ ẩm (không đủ nóng chảy, không chảy tốt), dán thiếc quá mỏng, gây mất thiếc.

4. Kim hút thiếc (như sậy) hoặc có lỗ nối gần đó. Tính chất chung của các chân đặc biệt quan trọng đối với các thành phần pin có khoảng cách nhỏ và siêu mịn. Một giải pháp là để đặt thiếc trên pad trước thời hạn. Việc hút kim có thể được ngăn chặn bằng cách làm chậm tốc độ gia nhiệt và làm nóng bề mặt đáy ít hơn và ít hơn trên bề mặt trên cùng.

III. Hàn crack

Lý do: 1. Nhiệt độ đỉnh quá cao, dẫn đến sự mát mẻ đột ngột của các mối hàn, và các vết nứt hàn là do căng thẳng nhiệt quá mức gây ra bởi quá lạnh;

2. Chất lượng của hàn chính nó;

Bốn. Rrỗng

Lý do: 1. Ảnh hưởng của vật liệu Dán hàn ướt, bột kim loại trong dán có hàm lượng oxy cao, sử dụng dán hàn tái chế, chân hoặc đĩa của chất nền bảng mạch in bị oxy hóa hoặc ô nhiễm và chất nền mạch in bị ướt.

2. Ảnh hưởng của quá trình hàn: nhiệt độ làm nóng trước quá thấp và thời gian làm nóng trước quá ngắn, do đó dung môi trong dán hàn không thể thoát ra kịp thời trước khi làm cứng, đi vào vùng hồi lưu để tạo bong bóng.

V. Cầu

Nói chung, nguyên nhân của cây cầu hàn là bột hàn quá mỏng, bao gồm hàm lượng kim loại hoặc rắn thấp trong bột hàn, thixotropy thấp, dễ nén bột hàn, các hạt bột hàn quá lớn và căng thẳng bề mặt dòng chảy quá nhỏ. Quá nhiều dán hàn trên pad, nhiệt độ dòng chảy trở lại đỉnh quá cao, v.v.

SMT reflow hàn là một quá trình tương đối phức tạp, dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác nhau, với các khiếm khuyết khác nhau xảy ra và thường khó loại bỏ. Hiểu được các khiếm khuyết phổ biến của hàn hồi lưu SMT và nguyên nhân của chúng, và chú ý nhiều hơn đến quá trình vận hành để tránh các khiếm khuyết. Một khi xảy ra vấn đề, có thể kịp thời phân tích và giải quyết.

Hiện tại, quá trình hàn chính của SMT (Surface Mount Technology) vẫn tuân theo các bước sau: in dán hàn, đặt chính xác các thành phần trong máy đặt tự động và cuối cùng hàn trong lò hàn reflow. Đối với BTC (có thể đề cập đến một loại pad nhiệt lớn cụ thể), các phương pháp hàn truyền thống thường dẫn đến khoảng trống lớn hơn trong pad do diện tích thường lớn hơn của nó.

Để giải quyết vấn đề này, ngành công nghiệp đã thực hiện một loạt các biện pháp như bảng in và các thành phần được nướng sẵn, thiết kế lưới thép tối ưu, v.v., trong đó các lỗ ma trận điểm của lưới thép được thiết kế để cung cấp một đường thoát cho các chất dễ bay hơi bên trong dán hàn, chẳng hạn như hơi nước và dung môi, trong quá trình hàn hồi lưu để giảm tỷ lệ rỗng. Tuy nhiên, hiệu quả thực tế của các biện pháp này không phải lúc nào cũng đạt yêu cầu.

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc kéo dài thời gian vùng nhiệt độ của trào ngược có thể làm giảm khoảng trống ở một mức độ nào đó, nhưng điều này cũng đặt ra một vấn đề mới - tăng nguy cơ hiệu ứng gối (HoP) trong các thiết bị BGA (Gói mảng lưới bóng). Đặc biệt, BCT (có thể đề cập đến một loại pad khác) pad mặt đất có nhiều chất bay hơi hơn do diện tích lớn và lượng dán được sử dụng, cũng như một con đường dài hơn từ trung tâm của pad, giúp tạo khoảng trống lớn dễ dàng hơn trong pad mặt đất.

Chìa khóa để giải quyết vấn đề rỗng có hiệu quả hơn là đảm bảo rằng các chất dễ bay hơi có thể được thải trơn tru. Một cách tiếp cận sáng tạo là đặt một miếng hàn được làm sẵn trên miếng hàn sau khi in dán hàn và trước khi lắp đặt. Điểm nóng chảy của tấm hàn sẵn này nên phù hợp với độ dày hàn, và độ dày của nó nên nhỏ hơn một chút so với độ dày của khuôn mẫu (0,2 mm nhỏ hơn độ dày khuôn mẫu được khuyến khích). Trong các vùng sưởi ấm và nhiệt độ không đổi, tấm hàn sẵn có thể hỗ trợ thành phần và cung cấp nhiều thời gian và không gian hơn cho các chất dễ bay hơi trong bột hàn để bốc hơi.

Điều đáng chú ý là các chất hàn được sử dụng cho SMT thường được đóng gói trong cuộn dây, tạo điều kiện cho việc sử dụng máy vá tự động, một tính năng làm cho phương pháp này dễ dàng và nhanh hơn để áp dụng trong thực tế. Bằng cách giới thiệu các tấm hàn đúc sẵn, tỷ lệ rỗng của các tấm hàn nhiệt BTC đã được cải thiện đáng kể, do đó cải thiện đáng kể tỷ lệ đủ điều kiện và độ tin cậy chất lượng của sản phẩm. Phương pháp này không chỉ đơn giản và dễ thực hiện, mà còn là một quá trình trưởng thành và có hiệu quả đáng kể.