Hàn nóng chảy lại được chia thành các khuyết tật chính, khuyết tật thứ cấp và khuyết tật bề mặt. Bất kỳ khiếm khuyết nào làm mất chức năng của SMA đều được gọi là khiếm khuyết lớn; Khiếm khuyết thứ cấp đề cập đến khả năng thấm ướt giữa các mối hàn tốt, không gây mất chức năng SMA, nhưng có ảnh hưởng đến tuổi thọ sản phẩm có thể bị lỗi; Các khuyết tật bề mặt là những khuyết tật không ảnh hưởng đến chức năng và tuổi thọ của sản phẩm. Nó bị ảnh hưởng bởi nhiều thông số, chẳng hạn như dán hàn, dán độ chính xác và quá trình hàn. Trong quá trình nghiên cứu và sản xuất SMT của chúng tôi, chúng tôi biết rằng công nghệ lắp ráp bề mặt hợp lý đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát và nâng cao chất lượng sản phẩm SMT.
TÔI. Hạt thiếc trong hàn nóng chảy lại
1. Cơ chế hình thành hạt thiếc trong hàn nóng chảy lại: Hạt thiếc (hoặc bóng hàn) xuất hiện trong quá trình hàn nóng chảy lại thường ẩn giữa mặt bên hoặc các chốt cách đều nhau giữa hai đầu của phần tử chip hình chữ nhật. Trong quá trình liên kết thành phần, miếng dán hàn được đặt giữa chốt của thành phần chip và miếng đệm. Khi bảng in đi qua lò nung lại, chất hàn tan chảy thành chất lỏng. Nếu các hạt hàn lỏng không được làm ướt tốt bằng miếng đệm và chốt thiết bị, vân vân., các hạt hàn lỏng không thể được tổng hợp thành mối hàn. Một phần chất lỏng hàn sẽ chảy ra khỏi mối hàn và tạo thành các hạt thiếc. Vì thế, Khả năng thấm ướt của vật hàn với miếng đệm và chốt thiết bị kém là nguyên nhân sâu xa dẫn đến sự hình thành các hạt thiếc. Hàn dán trong quá trình in ấn, do sự chênh lệch giữa stencil và pad, nếu phần bù quá lớn, nó sẽ làm cho chất hàn chảy ra ngoài miếng đệm, và rất dễ xuất hiện các hạt thiếc sau khi đun nóng. Áp lực của trục Z trong quá trình lắp là nguyên nhân quan trọng khiến hạt thiếc, điều thường không được chú ý tới. Một số máy gắn được định vị theo độ dày của chi tiết vì đầu trục Z được định vị theo độ dày của chi tiết, điều này sẽ khiến linh kiện bị dính vào PCB và nụ thiếc sẽ bị đùn ra bên ngoài đĩa hàn. Trong trường hợp này, kích thước của hạt thiếc được sản xuất lớn hơn một chút, và việc sản xuất hạt thiếc thường có thể được ngăn chặn bằng cách điều chỉnh lại chiều cao trục Z.
2. Phương pháp phân tích và kiểm soát nguyên nhân: Có nhiều nguyên nhân dẫn đến độ thấm ướt của mối hàn kém, phân tích chính sau đây và các nguyên nhân và giải pháp liên quan đến quá trình liên quan: (1) thiết lập đường cong nhiệt độ hồi lưu không đúng. Sự trào ngược của kem hàn có liên quan đến nhiệt độ và thời gian, và nếu không đạt đủ nhiệt độ hoặc thời gian, miếng dán hàn sẽ không trào ngược. Nhiệt độ ở vùng làm nóng trước tăng quá nhanh và thời gian quá ngắn, để nước và dung môi bên trong kem hàn không bị bay hơi hoàn toàn, và khi chúng đạt đến vùng nhiệt độ nóng chảy lại, nước và dung môi đun sôi các hạt thiếc. Thực tế đã chứng minh rằng việc kiểm soát tốc độ tăng nhiệt độ trong vùng làm nóng trước là lý tưởng. 1 ~ 4oC/giây. (2) Nếu hạt thiếc luôn xuất hiện ở cùng một vị trí, cần kiểm tra cấu trúc thiết kế mẫu kim loại. Độ chính xác ăn mòn của kích thước mở mẫu không thể đáp ứng yêu cầu, kích thước của miếng đệm quá lớn, và vật liệu bề mặt mềm mại (chẳng hạn như mẫu đồng), điều này sẽ làm cho đường viền bên ngoài của miếng dán hàn được in không rõ ràng và kết nối với nhau, điều này chủ yếu xảy ra trong quá trình in pad của các thiết bị có bước cao, và chắc chắn sẽ gây ra một số lượng lớn các hạt thiếc giữa các chân sau khi phản xạ lại. Vì thế, Nên chọn vật liệu mẫu phù hợp và quy trình tạo mẫu theo các hình dạng và khoảng cách trung tâm khác nhau của đồ họa miếng đệm để đảm bảo chất lượng in của miếng dán hàn. (3) Nếu thời gian từ miếng vá đến hàn nóng chảy lại quá dài, quá trình oxy hóa của các hạt hàn trong kem hàn sẽ làm cho kem hàn không bị nóng chảy lại và tạo ra các hạt thiếc. Chọn kem hàn có tuổi thọ cao hơn (nói chung ít nhất là 4H) sẽ giảm thiểu tác động này. (4) Ngoài ra, miếng dán hàn in sai bảng in không được làm sạch đầy đủ, điều này sẽ làm cho chất hàn dính lại trên bề mặt bảng in và xuyên qua không khí. Làm biến dạng miếng dán hàn được in khi gắn các bộ phận trước khi hàn nóng chảy lại. Đây cũng là nguyên nhân gây ra hạt thiếc. Vì thế, cần nâng cao trách nhiệm của người vận hành và kỹ thuật viên trong quá trình sản xuất, tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu về quy trình, quy trình vận hành sản xuất, và tăng cường kiểm soát chất lượng của quá trình.
hai Một đầu của phần tử chip được hàn vào tấm đệm, và đầu kia nghiêng lên. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng Manhattan. Nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng này là do hai đầu linh kiện được làm nóng không đều, và chất hàn bị tan chảy liên tục. Sự nóng lên không đều ở cả hai đầu của bộ phận sẽ xảy ra trong các trường hợp sau:
(1) Hướng sắp xếp linh kiện chưa được thiết kế chính xác. Chúng ta tưởng tượng rằng có một đường giới hạn nóng chảy lại theo chiều rộng của lò nóng chảy lại, sẽ tan chảy ngay khi chất hàn đi qua nó. Một đầu của phần tử hình chữ nhật chip đi qua đường giới hạn phản xạ trước tiên, và chất hàn tan chảy trước, và bề mặt kim loại ở phần cuối của phần tử chip có sức căng bề mặt chất lỏng. Đầu kia không đạt nhiệt độ pha lỏng 183 ° C, kem hàn không tan chảy, và chỉ có lực liên kết của từ thông nhỏ hơn nhiều so với sức căng bề mặt của chất hàn nóng chảy lại, sao cho phần cuối của phần tử không tan chảy thẳng đứng. Vì thế, cả hai đầu của thành phần phải được giữ để vào đường giới hạn chỉnh lại dòng cùng một lúc, để chất hàn dán ở hai đầu của miếng đệm tan chảy cùng một lúc, hình thành sức căng bề mặt chất lỏng cân bằng, và giữ nguyên vị trí của thành phần.
(2) Làm nóng sơ bộ các thành phần mạch in không đủ trong quá trình hàn pha khí. Pha khí là việc sử dụng sự ngưng tụ hơi lỏng trơ trên chân linh kiện và tấm PCB, giải phóng nhiệt và làm tan chảy kem hàn. Hàn pha khí được chia thành vùng cân bằng và vùng hơi, và nhiệt độ hàn ở vùng hơi bão hòa cao tới mức 217 ° C. Trong quá trình sản xuất, chúng tôi nhận thấy rằng nếu bộ phận hàn không được làm nóng trước đủ, và sự thay đổi nhiệt độ ở trên 100 ° C, lực khí hóa của hàn pha khí dễ làm nổi thành phần chip có kích thước gói nhỏ hơn 1206, dẫn đến hiện tượng tấm dọc. Bằng cách làm nóng trước bộ phận hàn trong hộp nhiệt độ cao và thấp ở nhiệt độ 145 ~ 150oC trong khoảng 1 ~ 2 phút, và cuối cùng từ từ đi vào vùng hơi bão hòa để hàn, hiện tượng đứng tấm đã được loại bỏ.
(3) Ảnh hưởng của chất lượng thiết kế pad. Nếu một cặp kích thước miếng đệm của phần tử chip khác nhau hoặc không đối xứng, nó cũng sẽ khiến lượng keo hàn in ra không nhất quán., miếng đệm nhỏ phản ứng nhanh với nhiệt độ, và chất hàn dán trên đó rất dễ tan chảy, miếng đệm lớn thì ngược lại, vì vậy khi chất hàn dán trên miếng đệm nhỏ bị tan chảy, bộ phận được làm thẳng dưới tác dụng của sức căng bề mặt của chất hàn. Chiều rộng hoặc khoảng cách của miếng đệm quá lớn, và hiện tượng đứng tấm cũng có thể xảy ra. Việc thiết kế tấm đệm theo đúng quy cách tiêu chuẩn là điều kiện tiên quyết để giải quyết khuyết điểm.
Số ba. Cầu nối Cầu nối cũng là một trong những lỗi thường gặp trong sản xuất SMT, có thể gây đoản mạch giữa các bộ phận và phải sửa chữa khi gặp cầu.
(1) Vấn đề về chất lượng kem hàn là hàm lượng kim loại trong kem hàn cao, đặc biệt là sau thời gian in quá lâu, hàm lượng kim loại dễ tăng; Độ nhớt của kem hàn thấp, và nó chảy ra khỏi miếng đệm sau khi làm nóng trước. Độ sụt kém của kem hàn, sau khi làm nóng trước bên ngoài miếng đệm, sẽ dẫn tới cầu nối chân IC.
(2) Máy in hệ thống in có độ chính xác lặp lại kém, căn chỉnh không đồng đều, và in dán hàn vào đồng bạch kim, điều này chủ yếu được thấy trong quá trình sản xuất QFP cao độ; Căn chỉnh tấm thép không tốt và căn chỉnh PCB không tốt và thiết kế kích thước/độ dày cửa sổ tấm thép không đồng nhất với lớp phủ hợp kim thiết kế miếng đệm PCB, dẫn đến một lượng lớn kem hàn, điều đó sẽ gây ra sự gắn kết. Giải pháp là điều chỉnh máy in và cải thiện lớp phủ tấm PCB.
(3) Áp lực dính quá lớn, và việc ngâm kem hàn sau áp suất là nguyên nhân phổ biến trong sản xuất, và chiều cao trục Z phải được điều chỉnh. Nếu độ chính xác của bản vá là không đủ, thành phần bị dịch chuyển và chân IC bị biến dạng, nó cần được cải thiện vì lý do. (4) Tốc độ làm nóng trước quá nhanh, và dung môi trong kem hàn quá muộn để bay hơi.
Hiện tượng kéo lõi, còn được gọi là hiện tượng kéo lõi, là một trong những khuyết tật hàn phổ biến, phổ biến hơn trong hàn nóng chảy lại pha hơi. Hiện tượng hút cốt lõi là chất hàn bị tách ra khỏi miếng đệm dọc theo chốt và thân chip, sẽ hình thành hiện tượng hàn ảo nghiêm trọng. Nguyên nhân thường được cho là do pin gốc có độ dẫn nhiệt lớn, nhiệt độ tăng nhanh, để vật hàn được ưu tiên làm ướt chốt, lực làm ướt giữa vật hàn và chốt lớn hơn nhiều so với lực làm ướt giữa vật hàn và miếng đệm, và sự cong vênh của chốt sẽ làm trầm trọng thêm sự xuất hiện của hiện tượng hút lõi. Trong hàn nóng chảy hồng ngoại, Chất nền PCB và chất hàn trong dòng hữu cơ là môi trường hấp thụ hồng ngoại tuyệt vời, và pin có thể phản xạ một phần tia hồng ngoại, ngược lại, chất hàn tốt nhất là tan chảy, lực làm ướt của nó với miếng đệm lớn hơn lực làm ướt giữa nó và chốt, vì vậy chất hàn sẽ nổi lên dọc theo chốt, xác suất xảy ra hiện tượng hút lõi nhỏ hơn nhiều. Giải pháp là: trong hàn nóng chảy lại pha hơi, SMA phải được làm nóng trước hoàn toàn trước rồi đưa vào lò pha hơi; Khả năng hàn của tấm PCB cần được kiểm tra và đảm bảo cẩn thận, và PCB có khả năng hàn kém không nên được ứng dụng và sản xuất; Tính đồng phẳng của các thành phần không thể bị bỏ qua, và các thiết bị có độ đồng phẳng kém không nên được sử dụng trong sản xuất.
Năm. Sau khi hàn, sẽ có bong bóng màu xanh nhạt xung quanh các mối hàn riêng lẻ, và trong trường hợp nghiêm trọng, sẽ có một bong bóng có kích thước bằng móng tay, Điều này không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng ngoại hình, mà còn ảnh hưởng đến hiệu suất trong trường hợp nghiêm trọng, đó là một trong những vấn đề thường xuyên xảy ra trong quá trình hàn. Nguyên nhân sâu xa của việc tạo bọt màng kháng hàn là do sự hiện diện của khí/hơi nước giữa màng kháng hàn và nền dương.. Một lượng nhỏ khí/hơi nước được chuyển đến các quá trình khác nhau, và khi gặp nhiệt độ cao, sự giãn nở khí dẫn đến sự tách lớp màng điện trở hàn và chất nền dương. Trong quá trình hàn, nhiệt độ của miếng đệm tương đối cao, vì vậy bong bóng xuất hiện đầu tiên xung quanh miếng đệm. Bây giờ quá trình chế biến thường xuyên cần phải được làm sạch, lau khô rồi thực hiện quy trình tiếp theo, chẳng hạn như sau khi khắc, nên sấy khô rồi dán màng chống hàn, Lúc này nếu nhiệt độ sấy không đủ sẽ mang hơi nước sang công đoạn tiếp theo. Môi trường lưu trữ PCB không tốt trước khi xử lý, độ ẩm quá cao, và mối hàn không được sấy khô kịp thời; Trong quá trình hàn sóng, thường sử dụng điện trở từ thông chứa nước, nếu nhiệt độ làm nóng trước PCB không đủ, Hơi nước trong dòng sẽ đi vào bên trong tấm nền PCB dọc theo thành lỗ của lỗ xuyên qua, và hơi nước xung quanh miếng đệm đầu tiên sẽ đi vào, và những tình huống này sẽ sinh ra bọt khí sau khi gặp nhiệt độ hàn cao.
Giải pháp là: (1) mọi khía cạnh cần được kiểm soát chặt chẽ, PCB đã mua phải được kiểm tra sau khi bảo quản, thường trong những trường hợp tiêu chuẩn, không nên có hiện tượng bong bóng.
(2) PCB nên được bảo quản trong môi trường thông gió và khô ráo, thời gian lưu trữ không quá 6 tháng; (3) PCB nên được nung trước trong lò trước khi hàn 105oC/4H ~ 6H;