SMT процесінің жиі кездесетін ақаулары мен шешімдері: сенімді PCB құрастыруға арналған толық нұсқаулық
Неліктен SMT процесінің ақауларын бақылау өте маңызды
Беттік бекіту технологиясы (SMT) пастаны тұндыру, компоненттерді орналастыру және жылуды басқару кезінде микрон деңгейіндегі дәлдікті талап етеді. Трафарет дизайнындағы, дәнекерлеу пастасы көлеміндегі немесе қайта өңдеу профильдеріндегі ауытқулар өнімнің сенімділігіне нұқсан келтіретін ақауларды тудыруы мүмкін, әсіресе жоғары тығыздықтағы, жоғары жылдамдықты немесе көп қабатты конструкцияларда. Аэроғарыштық, автомобильдік, медициналық және телекоммуникациялық қолданбалар үшін анықталмаған SMT ақаулары апатты өріс ақауларына әкелуі мүмкін. Бұл нұсқаулықта кең таралған SMT ақаулары, олардың түпкі себептері және инженерлік шешімдері егжей-тегжейлі сипатталған.
1. Құлпытасқа төсеу (Манхэттен эффектісі)
Анықтамасы: Чип компоненті (мысалы, 0201/0402) қайта ағызу кезінде тігінен көтеріліп, бір төсемнен бөлінеді.
Техникалық себептер:
- ·Жұпталған төсемдер арасындағы теңдестірілмеген дәнекерлеу пастасы көлемі
- ·Асимметриялық жылу массасы (мысалы, із енінің тең еместігі немесе мыс құюы)
- ·Шамадан тыс қайта ағызу рампының жылдамдығы (>2°C/сек)
- ·Оңтайландырылмаған трафарет диафрагмасының дизайны
- ·IPC-7351 симметрия ережелерін бұзатын төсем геометриясы
Инженерлік шешімдер:
- ·Әрқайсысы үшін симметриялы төсемдерді/іздерді жобалау IPC-7351B нұсқаулар
- ·Компоненттердің аяқталулары үшін трафарет диафрагмасының өлшемдерін/көлемдерін сәйкестендіріңіз
- ·Қайта ағыс ауқымының жылдамдығын шектеңіз 1–2°C/сек
- ·Диафрагманың үстіңгі баспасын қолданыңыз (≤01005 пассивтер үшін)
- ·Бөлшектерді үлкен мыс жазықтықтардың жанына орналастырудан аулақ болыңыз
2. Дәнекерлеу көпірі
Анықтамасы: Көршілес өткізгіштер/төсемдер арасындағы дәнекерлеудің кездейсоқ қосылуы.
Техникалық себептер:
- ·Трафарет саңылауларының шамадан тыс өлшемі немесе паста көлемінің шамадан тыс болуы
- ·Ұсақ түйіршікті компоненттер үшін (
- ·Пастаның нашар бөлінуі (мысалы, трафареттің пропорциясының жеткіліксіздігі)
- ·Трафарет басып шығару кезіндегі тураланбау
Инженерлік шешімдер:
- ·Диафрагманы азайтуды енгізу (мысалы, QFP үшін «dog-bone», BGA үшін «home-plate»)
- ·Апертураның арақатынасын оңтайландыру (≥1.5) және аудан қатынасы (≥0,66)
- ·Дәнекерлеу маскасының бөгетінің енін ≥0,025 мм етіп көрсетіңіз.
- ·Орналастыру 3D дәнекерлеу пастасын тексеру (SPI)
- ·Трафаретті тазалау хаттамаларын орындау
3. Дәнекердің жеткіліксіздігі (суланбайды/ашық қосылыстар)
Анықтамасы: Дәнекерлеудің жеткіліксіздігіне байланысты металлургиялық байланыстың толық емес болуы.
Техникалық себептер:
- ·Паста көлемі жеткіліксіз
- ·Суоптималды қайта ағызу профилі (төменгі шың температурасы немесе TAL)
- ·Жастықша/компоненттік тотығу
- ·Ұзақ уақыт әсер ету кезінде пастаны кептіру
Инженерлік шешімдер:
- ·Қайта ағынды оңтайландыру: Ең жоғары температура 240–245°C, жалпы температура 60–90s
- ·Қолдану 4/5 типті паста
- ·Анықтау ЖАЛҒЫЗ/ЖАЛҒЫЗ әрлеу
- ·Басып шығару ортасын басқару: 25±3°C, 40–60% ылғалдылық
4. Компоненттің ығысуы/дұрыс емес орналасуы
Анықтамасы: Қайта ағызу кезіндегі компоненттің ығысуы.
Техникалық себептер:
- ·Паста жабыстыруының жеткіліксіздігі
- ·Конвейер дірілі/конвекция мәселелері
- ·Саңылаудың күші/z биіктігі дұрыс емес
- ·Tg маңындағы PCB деформациясы
Инженерлік шешімдер:
- ·Пастаның жабысқақтық беріктігі > 500 г/мм²
- ·Таңдау және орналастыру калибрі: ≤30 мкм дәлдік, 0,2–0,5 Н күш
- ·Желдеткіштің жылдамдығын және конвейердің дірілін басқару
- ·Қолдану FR-4 Tg170+ немесе арматура тірегі
5. Дәнекерлеу қосылысының бос жерлері
Анықтамасы: Газдың жиналуы буындарда қуыстардың пайда болуына әкеледі.
Жоғары қауіпті аймақтар: QFN термиялық төсемдері, BGA шарлары, жоғары ток өткізгіштері.
Техникалық себептер:
- ·Ағын ұшқыштарын жылдам ұстау
- ·Пісірілмеген MSL 2a+ компоненттеріндегі ылғалдылық
- ·Толтырусыз/қақпақсыз төсеніш ішінде
- ·Сулаудың нашар мінез-құлқы
Инженерлік шешімдер:
- ·Басып кету жылдамдығы: 1,0–1,5°C/сек
- ·Алдын ала пісіру J-STD-033
- ·Толтырылған/жабық виалар
- ·Вакуумдық қайта ағызу немесе аз қуат беретін пастаны пайдаланыңыз
6. Баспен жастыққа жату (HIP)
Анықтамасы: BGA шарының контактілері жабыстырылған, бірақ біріктірілмейді.
Техникалық себептер:
- ·Warpage сәйкессіздігі
- ·Тотыққан дәнекерлеу шарлары
- ·TAL тым қысқа
Инженерлік шешімдер:
- ·Пісіруге арналған BGA: 125°C/12–24 сағат
- ·≥0,2% белсенділікпен флюсті қолданыңыз
- ·TAL мәнін >90 дейін кеңейтіңіз, рентгенмен тексеріңіз
- ·Бұрмалау беттерін басқару үшін стектерді оңтайландыру
7. Дәнекерлеу шарының шашырауы
Анықтамасы: Қайта ағызудан кейінгі микро-дәнекерлеу шарлары (
Техникалық себептер:
- ·Агрессивті рамп (>3°C/сек)
- ·Сәйкес келмейтін қорытпа: флюс пастасы
- ·Жастықшаның ластануы
- ·Дәнекер маскасының әлсіз адгезиясы
Инженерлік шешімдер:
- ·Тұрақты шайырлар қосылған таза емес паста
- ·Алдын ала қыздыру рампасы: секундына 1,0–1,5°C, 150–180°C дейін
- ·Плазмалық тазалауды қолданыңыз
- ·CTI >175V дәнекерлеу маскасын көрсетіңіз
8. Жастықшаны көтеру/деламинациялау
Анықтамасы: Пластинаны PCB негізінден бөлу.
Техникалық себептер:
- ·Шамадан тыс қайта жұмыс циклдары
- ·Төмен z-осьті CTE немесе Tg материалы
- ·Ылғалды сіңіру
Инженерлік шешімдер:
- ·Әр төсемге ≤2 қыздыру циклімен шектеу
- ·Термопарамен басқарылатын қайта өңдеу құралдарын пайдаланыңыз
- ·ПХД пісіру: 125°C/4–8 сағат (IPC-1601)
- ·Ламинаттарды қолданыңыз: Tg >170°C, Td >340°C
Жүйелі SMT ақауларының алдын алу
- ·DFM: IPC-2581, IPC-7351B жер үлгілерін тексеру
- ·Тексеру: SPI → AOI → AXI, KIC пеш профилін жасау
- ·Материал: IPC-J-STD-033 бойынша MSL, SLP сынағы
- ·Оқыту: IPC-A-610H, IPC-7711/7721 сертификаты
Бай қуанышпен нөлдік ақаусыз SMT-ке қол жеткізіңіз
Сенімді SMT материал-процесс-дизайн өзара әрекеттесуін меңгеруді талап етеді. Бай және толық қуаныш, біз маңызды PCBA-ны келесі жолдармен жеткіземіз:
- ·Процесс оңтайландырылған DFM: Valor NPI арқылы нақты уақыттағы кері байланыс
- ·Кеңейтілген тексеру: 3D SPI, жасанды интеллектпен жұмыс істейтін AOI, 5 мкм рентген сәулесі
- ·Жоғары сенімділіктегі құрастыру: μBGA (0,2 мм), QFN босатылуы
- ·Бақылау мүмкіндігі: Компонент деңгейіндегі генеалогия журналы
Бізбен хабарласыңы тегін DFM шолуы және SMT процесінің аудиті үшін.
