ينقسم اللحام بإعادة التدفق إلى عيوب رئيسية, العيوب الثانوية والعيوب السطحية. أي خلل يعطل وظيفة SMA يسمى عيبًا كبيرًا; تشير العيوب الثانوية إلى أن قابلية البلل بين وصلات اللحام جيدة, لا يسبب فقدان وظيفة SMA, ولكن قد يكون له تأثير على عمر المنتج عيوب; العيوب السطحية هي تلك التي لا تؤثر على وظيفة المنتج وعمره. يتأثر بالعديد من المعلمات, مثل معجون اللحام, دقة اللصق وعملية اللحام. في عملية البحث والإنتاج الخاصة بنا SMT, نحن نعلم أن تكنولوجيا التجميع السطحي المعقولة تلعب دورًا حيويًا في التحكم في جودة منتجات SMT وتحسينها.
أنا. حبات القصدير في لحام إنحسر
1. آلية تشكيل خرزة القصدير في اللحام بإعادة التدفق: حبة القصدير (أو كرة لحام) الذي يظهر في اللحام بإعادة التدفق غالبًا ما يكون مخفيًا بين الجانب أو المسامير ذات المسافات الدقيقة بين طرفي عنصر الشريحة المستطيلة. في عملية ربط المكونات, يتم وضع معجون اللحام بين دبوس مكون الشريحة واللوحة. عندما تمر اللوحة المطبوعة عبر فرن إعادة التدفق, يذوب معجون اللحام في سائل. إذا لم يتم ترطيب جزيئات اللحام السائلة جيدًا باللوحة ودبوس الجهاز, إلخ., لا يمكن تجميع جزيئات اللحام السائلة في وصلة لحام. سوف يتدفق جزء من اللحام السائل من اللحام ويشكل حبات القصدير. لذلك, إن ضعف قابلية البلل للحام مع الوسادة ودبوس الجهاز هو السبب الجذري لتشكيل حبات القصدير. لصق اللحيم في عملية الطباعة, بسبب الإزاحة بين الاستنسل والوسادة, إذا كانت الإزاحة كبيرة جدًا, سيؤدي ذلك إلى تدفق معجون اللحام خارج اللوحة, ومن السهل أن تظهر حبات القصدير بعد التسخين. يعد ضغط المحور Z في عملية التثبيت سببًا مهمًا لخرز القصدير, والذي لا يتم الاهتمام به في كثير من الأحيان. يتم وضع بعض آلات التثبيت وفقًا لسمك المكون لأن رأس المحور Z يقع وفقًا لسمك المكون, مما سيؤدي إلى توصيل المكون بثنائي الفينيل متعدد الكلور وسيتم بثق برعم القصدير إلى الجزء الخارجي من قرص اللحام. في هذه الحالة, حجم حبة القصدير المنتجة أكبر قليلاً, ويمكن عادة منع إنتاج حبة القصدير بمجرد إعادة ضبط ارتفاع المحور Z.
2. تحليل السبب وطريقة التحكم: هناك العديد من الأسباب لضعف قابلية بلل اللحام, التحليل الرئيسي التالي والأسباب والحلول ذات الصلة بالعملية: (1) ضبط منحنى درجة حرارة الارتجاع بشكل غير صحيح. يرتبط ارتداد معجون اللحام بدرجة الحرارة والوقت, وإذا لم يتم الوصول إلى درجة الحرارة أو الوقت الكافي, لن يرتد معجون اللحام. ترتفع درجة الحرارة في منطقة التسخين المسبق بسرعة كبيرة ويكون الوقت قصيرًا جدًا, حتى لا يتطاير الماء والمذيب الموجود داخل معجون اللحام بشكل كامل, وعندما يصلون إلى منطقة درجة حرارة إنحسر, يغلي الماء والمذيب حبات القصدير. لقد أثبتت الممارسة أنه من المثالي التحكم في معدل ارتفاع درجة الحرارة في منطقة التسخين المسبق عند 1 ~ 4 درجة مئوية/ثانية. (2) إذا ظهرت حبات القصدير دائمًا في نفس الموضع, فمن الضروري التحقق من هيكل تصميم القالب المعدني. دقة التآكل لحجم فتح القالب لا يمكن أن تلبي المتطلبات, حجم اللوحة كبير جدًا, والمواد السطحية ناعمة (مثل قالب النحاس), مما سيؤدي إلى أن يكون المخطط الخارجي لمعجون اللحام المطبوع غير واضح ومتصل ببعضه البعض, والذي يحدث غالبًا في طباعة الوسادة للأجهزة ذات الطبقة الدقيقة, وسوف يتسبب حتما في وجود عدد كبير من حبات القصدير بين المسامير بعد إعادة التدفق. لذلك, يجب اختيار مواد القالب المناسبة وعملية صنع القالب وفقًا للأشكال المختلفة والمسافات المركزية لرسومات اللوحة لضمان جودة طباعة معجون اللحام. (3) إذا كان الوقت من التصحيح إلى إعادة تدفق اللحام طويل جدًا, ستؤدي أكسدة جزيئات اللحام في معجون اللحام إلى عدم إعادة تدفق معجون اللحام وإنتاج خرزات القصدير. اختيار معجون لحام ذو عمر عمل أطول (عموما على الأقل 4H) سوف يخفف من هذا التأثير. (4) بالإضافة الى, لم يتم تنظيف اللوحة المطبوعة التي تمت طباعتها بشكل خاطئ من عجينة اللحام بشكل كافٍ, مما سيؤدي إلى بقاء معجون اللحام على سطح اللوحة المطبوعة وعبر الهواء. قم بتشويه معجون اللحام المطبوع عند توصيل المكونات قبل اللحام بإعادة التدفق. هذه هي أيضًا أسباب ظهور حبات القصدير. لذلك, يجب أن يسرع مسؤولية المشغلين والفنيين في عملية الإنتاج, الامتثال الصارم لمتطلبات العملية وإجراءات التشغيل للإنتاج, وتعزيز مراقبة جودة العملية.
يتم لحام طرفي عنصر الرقاقة باللوحة, والطرف الآخر مائل للأعلى. وتسمى هذه الظاهرة بظاهرة مانهاتن. السبب الرئيسي لهذه الظاهرة هو عدم تسخين طرفي المكون بالتساوي, ويتم ذوبان معجون اللحام على التوالي. سوف يحدث تسخين غير متساوي عند طرفي المكون في الظروف التالية:
(1) لم يتم تصميم اتجاه ترتيب المكونات بشكل صحيح. نتصور أن هناك خط حد لإعادة التدفق عبر عرض فرن إعادة التدفق, والتي سوف تذوب بمجرد مرور عجينة اللحام من خلالها. يمر أحد طرفي العنصر المستطيل للرقاقة عبر خط حد إعادة التدفق أولاً, ويذوب معجون اللحام أولاً, والسطح المعدني لنهاية عنصر الرقاقة به توتر سطحي سائل. الطرف الآخر لا يصل إلى درجة حرارة الطور السائل 183 درجة مئوية, لا يذوب معجون اللحام, وقوة الترابط للتدفق فقط هي أقل بكثير من التوتر السطحي لمعجون اللحام المتدفق, بحيث تكون نهاية العنصر غير المنصهر في وضع مستقيم. لذلك, يجب الحفاظ على طرفي المكون للدخول إلى خط حد إعادة التدفق في نفس الوقت, بحيث يذوب معجون اللحام الموجود على طرفي اللوحة في نفس الوقت, تشكيل التوتر السطحي السائل المتوازن, والحفاظ على موضع المكون دون تغيير.
(2) عدم كفاية التسخين المسبق لمكونات الدائرة المطبوعة أثناء اللحام بالطور الغازي. الطور الغازي هو استخدام تكثيف البخار السائل الخامل على دبوس المكون ولوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور, الافراج عن الحرارة وإذابة معجون اللحام. ينقسم لحام الطور الغازي إلى منطقة التوازن ومنطقة البخار, وتكون درجة حرارة اللحام في منطقة البخار المشبعة مرتفعة 217 درجة مئوية. في عملية الإنتاج, لقد وجدنا أنه إذا لم يتم تسخين عنصر اللحام بشكل كافٍ, وتغير درجة الحرارة أعلاه 100 درجة مئوية, من السهل تعويم قوة التغويز الخاصة بلحام الطور الغازي لمكونات الرقاقة ذات حجم العبوة الأقل من 1206, مما أدى إلى ظاهرة الورقة العمودية. عن طريق التسخين المسبق للعنصر الملحوم في صندوق درجة الحرارة العالية والمنخفضة عند 145 ~ 150 درجة مئوية لحوالي 1 ~ 2 دقيقة, وأخيرًا الدخول ببطء إلى منطقة البخار المشبع للحام, تم القضاء على ظاهرة وقوف الورقة.
(3) تأثير جودة تصميم الوسادة. إذا كان حجم لوحة زوج من عنصر الشريحة مختلفًا أو غير متماثل, سيؤدي ذلك أيضًا إلى عدم تناسق كمية معجون اللحام المطبوع, تستجيب الوسادة الصغيرة بسرعة لدرجة الحرارة, ومن السهل أن يذوب معجون اللحام الموجود عليه, اللوحة الكبيرة هي عكس ذلك, لذلك عندما يذوب معجون اللحام الموجود على الوسادة الصغيرة, يتم تقويم المكون تحت تأثير التوتر السطحي لمعجون اللحام. عرض اللوحة أو فجوةها كبيرة جدًا, وقد تحدث أيضًا ظاهرة وقوف الورقة. يعد تصميم الوسادة بما يتوافق تمامًا مع المواصفات القياسية هو الشرط الأساسي لحل الخلل.
ثلاثة. يعد الجسر أيضًا أحد العيوب الشائعة في إنتاج SMT, والتي يمكن أن تسبب دوائر قصيرة بين المكونات ويجب إصلاحها عند مواجهة الجسر.
(1) مشكلة جودة معجون اللحام هي أن المحتوى المعدني في معجون اللحام مرتفع, خاصة بعد أن يكون وقت الطباعة طويلًا جدًا, من السهل زيادة المحتوى المعدني; لزوجة معجون اللحام منخفضة, ويتدفق من الوسادة بعد التسخين المسبق. ضعف تراجع معجون اللحام, بعد التسخين إلى الخارج من الوسادة, سوف يؤدي إلى جسر دبوس IC.
(2) تتميز آلة الطباعة في نظام الطباعة بدقة تكرار ضعيفة, محاذاة غير متساوية, وطباعة عجينة اللحام على البلاتين النحاسي, والذي يظهر في الغالب في إنتاج QFP ذي الدرجة الدقيقة; محاذاة اللوحة الفولاذية ليست جيدة ومحاذاة ثنائي الفينيل متعدد الكلور ليست جيدة وتصميم حجم/سمك نافذة اللوحة الفولاذية غير متماثل مع طلاء سبيكة تصميم لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور, مما أدى إلى كمية كبيرة من معجون اللحام, والتي سوف تسبب الترابط. الحل هو ضبط آلة الطباعة وتحسين طبقة طلاء لوحة PCB.
(3) ضغط الالتصاق كبير جدًا, ونقع عجينة اللحام بعد الضغط هو سبب شائع في الإنتاج, وينبغي تعديل ارتفاع المحور Z. إذا كانت دقة التصحيح ليست كافية, يتم إزاحة المكون وتشوه دبوس IC, ينبغي تحسينه لهذا السبب. (4) سرعة التسخين سريعة جدًا, والمذيب الموجود في معجون اللحام فات الأوان للتطاير.
ظاهرة سحب النواة, تُعرف أيضًا باسم ظاهرة السحب الأساسي, وهو أحد عيوب اللحام الشائعة, وهو أكثر شيوعًا في لحام إنحسر مرحلة البخار. تتمثل ظاهرة الشفط الأساسية في فصل اللحام عن اللوحة على طول الدبوس وجسم الشريحة, والتي ستشكل ظاهرة لحام افتراضية خطيرة. عادةً ما يُعتبر السبب هو التوصيل الحراري الكبير للدبوس الأصلي, الارتفاع السريع في درجة الحرارة, بحيث يفضل اللحام أن يبلل الدبوس, قوة الترطيب بين اللحام والمسمار أكبر بكثير من قوة الترطيب بين اللحام والوسادة, وسوف يؤدي رفع الدبوس إلى تفاقم حدوث ظاهرة الشفط الأساسية. في لحام إنحسر الأشعة تحت الحمراء, تعد ركيزة ثنائي الفينيل متعدد الكلور واللحام في التدفق العضوي وسيلة ممتازة لامتصاص الأشعة تحت الحمراء, ويمكن أن يعكس الدبوس الأشعة تحت الحمراء جزئيًا, في المقابل, يذوب اللحام بشكل تفضيلي, قوة ترطيبها مع الوسادة أكبر من قوة الترطيب بينها وبين الدبوس, لذلك سوف يرتفع اللحام على طول الدبوس, احتمال ظاهرة الشفط الأساسية أقل بكثير. الحل هو: في لحام إنحسر مرحلة البخار, يجب تسخين SMA بالكامل أولاً ثم وضعه في فرن مرحلة البخار; يجب فحص وضمان قابلية اللحام للوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور بعناية, ولا ينبغي تطبيق وإنتاج ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذو قابلية اللحام الضعيفة; لا يمكن تجاهل المستوى المشترك للمكونات, ولا ينبغي استخدام الأجهزة ذات المستوى الضعيف في الإنتاج.
خمسة. بعد اللحام, ستكون هناك فقاعات خضراء فاتحة حول وصلات اللحام الفردية, وفي الحالات الخطيرة, ستكون هناك فقاعة بحجم الظفر, والذي لا يؤثر فقط على جودة المظهر, ولكنه يؤثر أيضًا على الأداء في الحالات الخطيرة, وهي من المشاكل التي تحدث غالباً في عملية اللحام. السبب الجذري لرغوة طبقة مقاومة اللحام هو وجود بخار الغاز/الماء بين طبقة مقاومة اللحام والركيزة الإيجابية. يتم نقل كميات ضئيلة من بخار الغاز/الماء إلى عمليات مختلفة, وعند مواجهة درجات حرارة عالية, يؤدي تمدد الغاز إلى انفصال طبقة مقاومة اللحام والركيزة الإيجابية. أثناء اللحام, درجة حرارة الوسادة مرتفعة نسبيًا, لذلك تظهر الفقاعات أولاً حول الوسادة. الآن تحتاج عملية المعالجة غالبًا إلى التنظيف, تجف ثم قم بالعملية التالية, مثل بعد النقش, يجب تجفيفها ثم لصق طبقة مقاومة اللحام, في هذا الوقت، إذا كانت درجة حرارة التجفيف غير كافية فسوف يحمل بخار الماء إلى العملية التالية. بيئة تخزين ثنائي الفينيل متعدد الكلور ليست جيدة قبل المعالجة, الرطوبة مرتفعة جدا, ولا يتم تجفيف اللحام في الوقت المناسب; في عملية لحام الموجة, غالبًا ما تستخدم مقاومة التدفق التي تحتوي على الماء, إذا كانت درجة حرارة التسخين المسبق لثنائي الفينيل متعدد الكلور ليست كافية, سوف يدخل بخار الماء الموجود في التدفق إلى داخل الركيزة PCB على طول جدار الفتحة من خلال الفتحة, وسيدخل بخار الماء حول الوسادة أولاً, وستنتج هذه المواقف فقاعات بعد مواجهة درجة حرارة لحام عالية.
الحل هو: (1) يجب أن تخضع جميع الجوانب لرقابة صارمة, يجب فحص ثنائي الفينيل متعدد الكلور الذي تم شراؤه بعد التخزين, عادة في ظل الظروف القياسية, لا ينبغي أن تكون هناك ظاهرة فقاعة.
(2) يجب تخزين ثنائي الفينيل متعدد الكلور في بيئة جافة وجيدة التهوية, مدة التخزين لا تزيد عن 6 الشهور; (3) يجب أن يتم خبز ثنائي الفينيل متعدد الكلور مسبقًا في الفرن قبل اللحام عند درجة حرارة 105 درجة مئوية / 4 ساعات ~ 6 ساعات;