La saldatura a ripristino è divisa in difetti principali, difetti secondari e difetti di superficie. Qualsiasi difetto che disabiliti la funzione della SMA è chiamato difetto grave; I difetti secondari si riferiscono alla buona bagnabilità tra i giunti di saldatura, non provoca la perdita della funzione SMA, ma ha l'effetto della durata del prodotto che può essere difettosa; I difetti superficiali sono quelli che non influiscono sulla funzionalità e sulla durata del prodotto. È influenzato da molti parametri, come la pasta saldante, precisione della pasta e processo di saldatura. Nel nostro processo di ricerca e produzione SMT, sappiamo che una ragionevole tecnologia di assemblaggio superficiale svolge un ruolo vitale nel controllo e nel miglioramento della qualità dei prodotti SMT.
IO. Perle di stagno nella saldatura a rifusione
1. Meccanismo di formazione del cordone di stagno nella saldatura a rifusione: La perla di stagno (o sfera di saldatura) che appare nella saldatura a rifusione è spesso nascosto tra i perni laterali o ravvicinati tra le due estremità dell'elemento in truciolo rettangolare. Nel processo di incollaggio dei componenti, la pasta saldante viene posizionata tra il pin del componente chip e la piazzola. Mentre il cartone stampato passa attraverso il forno di rifusione, la pasta saldante si scioglie in un liquido. Se le particelle di saldatura liquida non sono ben bagnate con il pad e il perno del dispositivo, eccetera., le particelle di saldatura liquida non possono essere aggregate in un giunto di saldatura. Parte della lega liquida uscirà dalla saldatura e formerà gocce di stagno. Perciò, la scarsa bagnabilità della saldatura con la piazzola e il perno del dispositivo è la causa principale della formazione di cordoni di stagno. Pasta saldante nel processo di stampa, a causa dello sfalsamento tra lo stencil e il tampone, se l'offset è troppo grande, farà sì che la pasta saldante fuoriesca dal pad, ed è facile che compaiano perle di stagno dopo il riscaldamento. La pressione dell'asse Z durante il processo di montaggio è un motivo importante per le perle di stagno, a cui spesso non si presta attenzione. Alcune macchine attaccatrici sono posizionate in base allo spessore del componente perché la testa dell'asse Z è posizionata in base allo spessore del componente, ciò farà sì che il componente venga attaccato al PCB e il bocciolo di stagno verrà estruso all'esterno del disco di saldatura. In questo caso, la dimensione della perla di stagno prodotta è leggermente più grande, e la produzione del cordone di stagno di solito può essere prevenuta semplicemente regolando nuovamente l'altezza dell'asse Z.
2. Metodo di analisi e controllo delle cause: Ci sono molte ragioni per la scarsa bagnabilità della saldatura, la seguente analisi principale e le relative cause e soluzioni relative al processo: (1) impostazione errata della curva della temperatura di riflusso. Il riflusso della pasta saldante è legato alla temperatura e al tempo, e se non viene raggiunta una temperatura o un tempo sufficienti, la pasta saldante non rifluirà. La temperatura nella zona di preriscaldamento aumenta troppo velocemente e il tempo è troppo breve, in modo che l'acqua ed il solvente all'interno della pasta saldante non siano completamente volatilizzati, e quando raggiungono la zona di temperatura di riflusso, l'acqua e il solvente fanno bollire le perle di stagno. La pratica ha dimostrato che è ideale controllare la velocità di aumento della temperatura nella zona di preriscaldamento a 1 ~ 4℃/S. (2) Se le perle di stagno appaiono sempre nella stessa posizione, è necessario verificare la struttura del disegno della dima in metallo. La precisione della corrosione della dimensione dell'apertura del modello non può soddisfare i requisiti, la dimensione del pad è troppo grande, e il materiale della superficie è morbido (come il modello in rame), ciò farà sì che il contorno esterno della pasta saldante stampata non sia chiaro e sia collegato tra loro, che si verifica principalmente nella tampografia di dispositivi a passo fine, e causerà inevitabilmente un gran numero di gocce di stagno tra i perni dopo il riflusso. Perciò, è necessario selezionare materiali adatti per il modello e processo di creazione del modello in base alle diverse forme e distanze centrali della grafica del tampone per garantire la qualità di stampa della pasta saldante. (3) Se il tempo che intercorre tra il patch e la saldatura a rifusione è troppo lungo, l'ossidazione delle particelle di saldatura nella pasta saldante farà sì che la pasta saldante non rifluisca e produca perle di stagno. Scegliere una pasta saldante con una vita lavorativa più lunga (generalmente almeno 4H) attenuerà questo effetto. (4) Inoltre, il circuito stampato con stampa errata della pasta saldante non è sufficientemente pulito, che farà sì che la pasta saldante rimanga sulla superficie del circuito stampato e attraverso l'aria. Deformare la pasta saldante stampata quando si collegano i componenti prima della saldatura a rifusione. Queste sono anche le cause delle perle di stagno. Perciò, dovrebbe accelerare la responsabilità degli operatori e dei tecnici nel processo produttivo, rispettare rigorosamente i requisiti di processo e le procedure operative per la produzione, e rafforzare il controllo di qualità del processo.
due Un'estremità dell'elemento chip è saldata al tampone, e l'altra estremità è inclinata verso l'alto. Questo fenomeno è chiamato fenomeno Manhattan. La ragione principale di questo fenomeno è che le due estremità del componente non vengono riscaldate in modo uniforme, e successivamente la pasta saldante viene fusa. Nelle seguenti circostanze si verificherà un riscaldamento non uniforme su entrambe le estremità del componente:
(1) La direzione della disposizione dei componenti non è progettata correttamente. Immaginiamo che ci sia una linea limite di rifusione lungo la larghezza del forno di rifusione, che si scioglierà non appena la pasta saldante lo attraverserà. Un'estremità dell'elemento rettangolare del chip passa per prima attraverso la linea del limite di riflusso, e la pasta saldante si scioglie per prima, e la superficie metallica dell'estremità dell'elemento in chip ha una tensione superficiale liquida. L'altra estremità non raggiunge la temperatura della fase liquida di 183 °C, la pasta saldante non è fusa, e solo la forza legante del flusso è di gran lunga inferiore alla tensione superficiale della pasta saldante a rifusione, in modo che l'estremità dell'elemento non fuso sia verticale. Perciò, entrambe le estremità del componente devono essere mantenute in modo che entrino contemporaneamente nella linea del limite di riflusso, in modo che la pasta saldante sulle due estremità della piazzola si sciolga contemporaneamente, formando una tensione superficiale liquida equilibrata, e mantenendo invariata la posizione del componente.
(2) Preriscaldamento insufficiente dei componenti del circuito stampato durante la saldatura in fase gassosa. La fase gassosa prevede l'utilizzo della condensazione di vapore liquido inerte sul pin del componente e sul pad PCB, rilasciare calore e sciogliere la pasta saldante. La saldatura in fase gassosa è divisa in zona di equilibrio e zona vapore, e la temperatura di saldatura nella zona del vapore saturo è pari a 217 °C. Nel processo di produzione, abbiamo riscontrato che se il componente di saldatura non è sufficientemente preriscaldato, e il cambiamento di temperatura sopra 100 °C, la forza di gassificazione della saldatura in fase gassosa consente facilmente di far galleggiare il componente chip della confezione di dimensioni inferiori a 1206, con conseguente fenomeno del foglio verticale. Preriscaldando il componente saldato in una scatola ad alta e bassa temperatura a 145 ~ 150℃ per circa 1 ~ 2 minuti, ed infine entrare lentamente nella zona del vapore saturo per la saldatura, è stato eliminato il fenomeno del rigonfiamento delle lamiere.
(3) L'impatto della qualità del design del pad. Se la dimensione di una coppia di cuscinetti dell'elemento chip è diversa o asimmetrica, inoltre, la quantità di pasta saldante stampata sarà incoerente, il piccolo pad risponde rapidamente alla temperatura, e la pasta saldante su di esso è facile da sciogliere, il pad grande è l'opposto, quindi quando la pasta saldante sul pad piccolo si scioglie, il componente viene raddrizzato sotto l'azione della tensione superficiale della pasta saldante. La larghezza o lo spazio tra il cuscinetto è troppo grande, e può verificarsi anche il fenomeno del rigonfiamento del foglio. La progettazione del cuscinetto in stretta conformità con le specifiche standard è il prerequisito per risolvere il difetto.
Tre. Bridging Il bridging è anche uno dei difetti più comuni nella produzione SMT, che può causare cortocircuiti tra i componenti e deve essere riparato quando si incontra il ponte.
(1) Il problema della qualità della pasta saldante è che il contenuto di metallo nella pasta saldante è elevato, soprattutto dopo che il tempo di stampa è troppo lungo, il contenuto di metallo è facile da aumentare; La viscosità della pasta saldante è bassa, e fuoriesce dal tampone dopo il preriscaldamento. Scarso cedimento della pasta saldante, dopo il preriscaldamento verso l'esterno del tampone, porterà al ponte pin IC.
(2) La macchina da stampa del sistema di stampa ha una scarsa precisione di ripetizione, allineamento irregolare, e stampa di pasta saldante su rame platino, che si osserva principalmente nella produzione QFP a passo fine; L'allineamento della piastra in acciaio non è buono e l'allineamento del PCB non è buono e il design delle dimensioni/spessore della finestra della piastra in acciaio non è uniforme con il rivestimento in lega del design del pad PCB, risultando in una grande quantità di pasta saldante, che causerà il legame. La soluzione è regolare la macchina da stampa e migliorare lo strato di rivestimento del tampone PCB.
(3) La pressione di adesione è eccessiva, e l'ammollo della pasta saldante dopo la pressione è un motivo comune nella produzione, e l'altezza dell'asse Z deve essere regolata. Se la precisione della patch non è sufficiente, il componente è spostato e il pin IC è deformato, dovrebbe essere migliorato per il motivo. (4) La velocità di preriscaldamento è troppo elevata, e il solvente nella pasta saldante arriva troppo tardi per volatilizzarsi.
Il fenomeno del core pulling, noto anche come fenomeno del core pulling, è uno dei difetti di saldatura più comuni, che è più comune nella saldatura a rifusione in fase vapore. Il fenomeno dell'aspirazione del nucleo è che la saldatura viene separata dal pad lungo il perno e il corpo del chip, che formerà un grave fenomeno di saldatura virtuale. Il motivo è solitamente considerato la grande conduttività termica del perno originale, il rapido aumento della temperatura, in modo che la saldatura sia preferibile per bagnare il perno, la forza di bagnatura tra la saldatura e il perno è molto maggiore della forza di bagnatura tra la saldatura e la piazzola, e il sollevamento del perno aggraverà il verificarsi del fenomeno dell'aspirazione del nucleo. Nella saldatura a rifusione a infrarossi, Il substrato e la saldatura del PCB nel flusso organico sono un eccellente mezzo di assorbimento degli infrarossi, e il perno può riflettere parzialmente gli infrarossi, al contrario, la saldatura è preferibilmente fusa, la sua forza bagnante con il tampone è maggiore della bagnatura tra questo e il perno, quindi la saldatura salirà lungo il perno, la probabilità del fenomeno dell'aspirazione del nucleo è molto inferiore. La soluzione è: nella saldatura a rifusione in fase vapore, la SMA deve essere prima completamente preriscaldata e poi inserita nel forno in fase vapore; La saldabilità del pad PCB deve essere attentamente controllata e garantita, e PCB con scarsa saldabilità non dovrebbero essere applicati e prodotti; Non si può prescindere dalla complanarità dei componenti, e in produzione non devono essere utilizzati dispositivi con scarsa complanarità.
Cinque. Dopo la saldatura, ci saranno bolle verde chiaro attorno ai singoli giunti di saldatura, e nei casi gravi, ci sarà una bolla delle dimensioni di un chiodo, che non influisce solo sulla qualità dell'aspetto, ma influisce anche sulle prestazioni in casi gravi, che è uno dei problemi che spesso si verificano nel processo di saldatura. La causa principale della formazione di schiuma nella pellicola di resistenza alla saldatura è la presenza di gas/vapore acqueo tra la pellicola di resistenza alla saldatura e il substrato positivo. Tracce di gas/vapore acqueo vengono trasportate in diversi processi, e quando si incontrano temperature elevate, l'espansione del gas porta alla delaminazione del film di resistenza di saldatura e del substrato positivo. Durante la saldatura, la temperatura del pad è relativamente alta, quindi le bolle appaiono prima attorno al pad. Ora il processo di lavorazione spesso deve essere pulito, asciugare e quindi eseguire il processo successivo, come dopo l'incisione, deve essere asciugato e quindi attaccare la pellicola di resistenza alla saldatura, in questo momento, se la temperatura di asciugatura non è sufficiente, trasporterà il vapore acqueo nel processo successivo. L'ambiente di conservazione del PCB non è adatto prima dell'elaborazione, l'umidità è troppo alta, e la saldatura non si asciuga in tempo; Nel processo di saldatura ad onda, spesso utilizzano una resistenza al flusso contenente acqua, se la temperatura di preriscaldamento del PCB non è sufficiente, il vapore acqueo nel flusso entrerà all'interno del substrato del PCB lungo la parete del foro passante, e il vapore acqueo attorno al tampone entrerà per primo, e queste situazioni produrranno bolle dopo aver incontrato temperature di saldatura elevate.
La soluzione è: (1) tutti gli aspetti dovrebbero essere rigorosamente controllati, il PCB acquistato deve essere ispezionato dopo lo stoccaggio, solitamente in circostanze standard, non dovrebbe esserci alcun fenomeno di bolle.
(2) Il PCB deve essere conservato in un ambiente ventilato e asciutto, il periodo di conservazione non è superiore a 6 mesi; (3) Il PCB deve essere precotto nel forno prima della saldatura a 105 ℃/4H ~ 6H;