Dažni SMT proceso defektai ir sprendimai: išsamus patikimo PCB surinkimo vadovas
Kodėl SMT proceso defektų kontrolė yra kritinė
Paviršinio montavimo technologijai (SMT) reikalingas mikronų lygio tikslumas pastos nusodinimo, komponentų išdėstymo ir šilumos valdymo srityse. Trafareto dizaino, litavimo pastos kiekio ar perlydymo profilių skirtumai gali sukelti defektus, kurie mažina gaminio patikimumą, ypač didelio tankio, didelės spartos ar daugiasluoksnėse konstrukcijose. Aviacijos ir kosmoso, automobilių, medicinos ir telekomunikacijų srityse neaptikti SMT defektai gali sukelti katastrofiškus gedimus lauke. Šiame vadove išsamiai aprašomi paplitę SMT defektai, jų priežastys ir inžineriniai sprendimai.
1. Antkapių uždėjimas (Manheteno efektas)
Apibrėžimas: Lusto komponentas (pvz., 0201/0402) perlydymo metu pakyla vertikaliai, atsiskirti nuo vieno kontakto.
Techninės priežastys:
- ·Nesubalansuotas litavimo pastos tūris tarp suporuotų kontaktų
- ·Asimetrinė terminė masė (pvz., nevienodo pločio takeliai arba vario išpylimas)
- ·Per didelis srauto pertekliaus greitis (>2 °C/sek.)
- ·Neoptimizuotas trafareto angos dizainas
- ·Padėklo geometrija, pažeidžianti IPC-7351 simetrijos taisykles
Inžineriniai sprendimai:
- ·Suprojektuokite simetriškas pagalvėles / takelius kiekvienam IPC-7351B gairės
- ·Suderinkite trafareto angų dydžius / tūrius komponentų užbaigimui
- ·Apriboti perkrovimo rampos greitį iki 1–2 °C/sek.
- ·Uždėti diafragmos uždangą (pasyviems elementams ≤01005)
- ·Venkite komponentų statymo šalia didelių varinių plokštumų
2. Litavimo tilteliai
Apibrėžimas: Netyčinis litavimo sujungimas tarp gretimų laidininkų / kontaktų.
Techninės priežastys:
- ·Per didelės trafareto angos arba per didelis pastos kiekis
- ·Nepakankamas litavimo kaukės užtvankos storis (
- ·Prastas pastos atpalaidavimas (pvz., nepakankamas trafareto kraštinių santykis)
- ·Neteisingas išlygiavimas trafareto spausdinimo metu
Inžineriniai sprendimai:
- ·Įgyvendinti diafragmos mažinimą (pvz., „šuns kaulo“ principu QFP atveju, „namų plokštės“ principu BGA atveju)
- ·Optimizuoti diafragmos kraštinių santykį (≥1,5) ir ploto santykis (≥0,66)
- ·Smulkaus žingsnio konstrukcijoms nurodykite litavimo kaukės užtvankos plotį ≥0,025 mm
- ·Dislokuoti 3D litavimo pastos patikra (SPI)
- ·Laikykitės trafaretų valymo protokolų
3. Nepakankamas litavimas (nesudrėkstančios / atviros jungtys)
Apibrėžimas: Dėl nepakankamo litavimo neužbaigtas metalurginis sujungimas.
Techninės priežastys:
- ·Nepakankamas pastos tūris
- ·Neoptimalus srauto profilis (žema maksimali temperatūra arba TAL)
- ·Padų/komponentų oksidacija
- ·Pastos džiūvimas ilgalaikio poveikio metu
Inžineriniai sprendimai:
- ·Pertvarkymo optimizavimas: 240–245 °C pikas, 60–90 s TAL
- ·Naudojimas 4/5 tipo pasta
- ·Nurodykite VIENGUBA/VIENGUBA apdaila
- ·Spausdinimo aplinkos valdymas: 25±3°C, 40–60 % santykinis oro drėgnumas
4. Komponentų poslinkis / nesuderinamumas
Apibrėžimas: Komponento poslinkis perlydymo metu.
Techninės priežastys:
- ·Nepakankamas pastos lipnumas
- ·Konvejerio vibracijos / konvekcijos problemos
- ·Neteisinga purkštuko jėga / z aukštis
- ·PCB deformacija netoli Tg
Inžineriniai sprendimai:
- ·Pastos lipnumo stipris >500g/mm²
- ·Kalibruokite paėmimo ir įdėjimo funkciją: ≤30 μm tikslumas, 0,2–0,5 N jėga
- ·Valdykite ventiliatoriaus greitį ir konvejerio vibraciją
- ·Naudojimas FR-4 Tg170+ arba armatūros atrama
5. Litavimo jungčių tuštumai
Apibrėžimas: Dujų kaupimasis sąnariuose, dėl kurio susidaro ertmės.
Didelės rizikos zonos: QFN šiluminės pagalvėlės, BGA rutuliukai, didelės srovės kiaurymės.
Techninės priežastys:
- ·Greito rampos gaudymo srauto lakiosios medžiagos
- ·Drėgmė nekeptuose MSL 2a+ komponentuose
- ·Įkišamas į kilimėlį be užpildymo / dangtelio
- ·Prastas drėkinimo elgesys
Inžineriniai sprendimai:
- ·Rampos greitis: 1,0–1,5 °C/sek.
- ·Iš anksto kepti per J-STD-033
- ·Užpildytos/uždengtos vios
- ·Naudokite vakuuminį refliavimą arba mažai porėtą pastą
6. Galva pagalvėje (HIP)
Apibrėžimas: BGA rutulys liečiasi su pasta, bet nesujungia.
Techninės priežastys:
- ·Deformacijos neatitikimas
- ·Oksiduoti litavimo rutuliukai
- ·Per trumpas TAL
Inžineriniai sprendimai:
- ·Kepkite BGA: 125 °C / 12–24 val.
- ·Naudokite srautą, kurio aktyvumas ≥0,2 %
- ·Padidinkite TAL iki >90s, patikrinkite rentgenu
- ·Optimizuokite kaupimąsi, kad būtų galima valdyti iškraipymą
7. Litavimo rutulio purslai
Apibrėžimas: Mikrolitavimo rutuliukai (
Techninės priežastys:
- ·Agresyvus tempimas (>3°C/sek.)
- ·Nenuoseklus lydinys: fliuso pasta
- ·Padėklo užterštumas
- ·Silpnas litavimo kaukės sukibimas
Inžineriniai sprendimai:
- ·Nešvari pasta su stabiliomis dervomis
- ·Įkaitinimo greitis: 1,0–1,5 °C/s iki 150–180 °C
- ·Taikyti plazminį valymą
- ·Nurodykite litavimo kaukę, kurios CTI >175V
8. Padėklo pakėlimas / delaminacija
Apibrėžimas: Plokščių atskyrimas nuo PCB pagrindo.
Techninės priežastys:
- ·Pernelyg dideli perdirbimo ciklai
- ·Mažo z ašies CTE arba Tg medžiaga
- ·Drėgmės absorbcija
Inžineriniai sprendimai:
- ·Apribojimas iki ≤2 šildymo ciklų vienam įklotui
- ·Naudokite termoelementu valdomus perdirbimo įrankius
- ·Kepkite PCB: 125 °C / 4–8 val. (IPC-1601)
- ·Naudokite laminatus: Tg >170°C, Td >340°C
Sistemingas SMT defektų prevencijos metodas
- ·DFM: IPC-2581, IPC-7351B žemės sklypų patikrinimai
- ·Apžiūra: Įterptinis SPI → AOI → AXI, KIC krosnies profiliavimas
- ·Medžiaga: MSL pagal IPC-J-STD-033, SLP bandymas
- ·Mokymai: IPC-A-610H, IPC-7711/7721 sertifikavimas
Pasiekite nulinio defekto SMT su gausiu džiaugsmu
Patikima SMT reikalauja įvaldyti medžiagų, procesų ir projektavimo sąveiką. Turtingas pilnas džiaugsmas, mes teikiame kritiškai svarbias PCBA paslaugas:
- ·Procesui optimizuotas DFM: Atsiliepimai realiuoju laiku naudojant „Valor NPI“
- ·Išplėstinė apžiūra: 3D SPI, dirbtinio intelekto valdomas AOI, 5 μm rentgeno spinduliai
- ·Didelio patikimumo surinkimas: μBGA (0,2 mm), QFN tuštumas
- ·Atsekamumas: Komponentinio lygio genealogijos registravimas
Susisiekite su mumis už nemokamą DFM peržiūrą ir SMT proceso auditą.
