Чести дефекти и решенија на SMT процесот: Целосен водич за сигурно склопување на печатени плочки

Зошто контролата на дефекти на SMT процесот е критична
Технологијата за површинско монтирање (SMT) бара прецизност на микронско ниво при нанесување на паста, поставување на компоненти и термичко управување. Варијациите во дизајнот на шаблонот, волуменот на пастата за лемење или профилите на преточување можат да предизвикаат дефекти што ја загрозуваат сигурноста на производот - особено во дизајни со висока густина, голема брзина или повеќеслојни дизајни. За воздухопловни, автомобилски, медицински и телекомуникациски апликации, неоткриените SMT дефекти може да предизвикаат катастрофални дефекти на полето. Ова упатство ги детализира распространетите SMT дефекти, нивните основни причини и инженерските решенија.

1. Гробно каменување (Ефект на Менхетен)

Дефиниција: Компонента на чипот (на пр., 0201/0402) се крева вертикално за време на повторното протокување, одвојувајќи се од едната подлога.

Технички причини:

• ·Неурамнотежен волумен на паста за лемење помеѓу спарените влошки
• ·Асиметрична топлинска маса (на пр., нееднакви ширини на трагите или истурање на бакар)
• ·Прекумерна брзина на рефлукс (>2°C/сек)
• ·Неоптимизиран дизајн на отворот на шаблонот
• ·Геометријата на подлогата ги крши правилата за симетрија на IPC-7351

Инженерски решенија:

• ·Дизајнирајте симетрични перничиња/траги по IPC-7351B упатства
• ·Усогласете ги големините/волумените на отворите на шаблонот за завршетоците на компонентите
• ·Ограничете ја брзината на рефлукс на 1–2°C/сек
• ·Примени препечатување на отворот на блендата (за ≤01005 пасивни слики)
• ·Избегнувајте поставување на компоненти во близина на големи бакарни рамнини

2. Премостување со лемење

Дефиниција: Ненамерна врска со лемење помеѓу соседни проводници/плочки.

Технички причини:

• ·Преголеми отвори за шаблони или прекумерен волумен на лепак
• ·Недоволна брана за маска за лемење (
• ·Лошо отпуштање на пастата (на пр., несоодветен сооднос на ширина и висина на шаблонот)
• ·Неусогласеност за време на печатење на шаблон

Инженерски решенија:

• ·Имплементирајте намалувања на отворот (на пр., „кучешка коска“ за QFP, „домашна плоча“ за BGA)
• ·Оптимизирај го соодносот на ширина и висина на отворот на блендата (≥1,5) и сооднос на површина (≥0,66)
• ·Наведете ширина на браната за маска за лемење ≥0,025 mm за дизајни со фини наклони
• ·Распоредување 3D инспекција на лемење со паста (SPI)
• ·Спроведување на протоколи за чистење на шаблони

3. Недоволен лем (невлажни/отворени споеви)

Дефиниција: Нецелосна металуршка врска поради несоодветно лемење.

Технички причини:

• ·Недоволен волумен на паста
• ·Неоптимален профил на рефлукс (ниска врвна температура или TAL)
• ·Оксидација на влошка/компонента
• ·Сушење на пастата за време на продолжено изложување

Инженерски решенија:

• ·Оптимизација на префрлање: Врв од 240–245°C, TAL од 60–90s
• ·Користете Тип 4/5 паста
• ·Наведете ЕДИНСТВЕНИ/ЕДИНСТВЕНИ завршетоци
• ·Контрола на околината за печатење: 25±3°C, 40–60% релативна влажност

4. Поместување/неусогласување на компонентите

Дефиниција: Поместување на компонентите за време на повторното прелевање.

Технички причини:

• ·Несоодветна лепливост на пастата
• ·Проблеми со вибрации/конвекција на транспортерот
• ·Неточна сила на млазницата/z-висина
• ·PCB warpage во близина на Tg

Инженерски решенија:

• ·Јачина на лепење на пастата >500g/mm²
• ·Калибрирајте со бирање и поставување: точност ≤30μm, сила од 0,2–0,5N
• ·Контролирајте ја брзината на вентилаторот и вибрациите на транспортерот
• ·Користете FR-4 Tg170+ или поддршка на тела

5. Празнини на спојките за лемење

Дефиниција: Заробување на гасови што создава шуплини во зглобовите.

Области со висок ризик: QFN термички влошки, BGA топки, вијали со висока струја.

Технички причини:

• ·Брзо заробување на флуксот со испарливи материи
• ·Влага во непечени компоненти на MSL 2a+
• ·Via-in-pad без полнење/затворање
• ·Лошо однесување при мокрење

Инженерски решенија:

• ·Стапка на зголемување: 1,0–1,5°C/сек
• ·Претходно печено по J-STD-033
• ·Пополнети/затворени вија
• ·Користете вакуумско пречистување или паста со ниско празнење

6. Глава-во-перница (HIP)

Дефиниција: BGA топката доаѓа во контакт со пастата, но не се спојува.

Технички причини:

• ·Несовпаѓање на искривување на страницата
• ·Оксидирани топчиња за лемење
• ·Премногу краток TAL

Инженерски решенија:

• ·Печете BGA: 125°C/12–24 часа
• ·Користете флукс со активност ≥0,2%
• ·Проширете го TAL на >90s, потврдете со рендген
• ·Оптимизирајте го stackup за контрола на warpage

7. Прскање на топката за лемење

Дефиниција: Микро-лемни топки (

Технички причини:

• ·Агресивна рампа (>3°C/сек)
• ·Неконзистентна легура: флукс паста
• ·Контаминација на влошки
• ·Слаба адхезија на маската за лемење

Инженерски решенија:

• ·Нечиста паста со стабилни смоли
• ·Рампа за претходно загревање: 1,0–1,5°C/сек до 150–180°C
• ·Применете плазма чистење
• ·Специфицирајте маска за лемење со CTI >175V

8. Подигнување/Деламинација на подлогата

Дефиниција: Одвојување на подлогата од основата на печатената печатена плочка.

Технички причини:

• ·Прекумерни циклуси на преработка
• ·Низок CTE на z-оската или материјал Tg
• ·Апсорпција на влага

Инженерски решенија:

• ·Ограничување на ≤2 циклуси на греење по подлога
• ·Користете алатки за преработка контролирани со термопарови
• ·Печете ПХБ: 125°C/4–8 часа (IPC-1601)
• ·Користете ламинати: Tg >170°C, Td >340°C

Систематска превенција на дефекти на SMT

• ·ДФМ: IPC-2581, IPC-7351B проверки на шаблони на земјиште
• ·Инспекција: Вградено SPI → AOI → AXI, KIC профилирање на рерна
• ·Материјал: MSL според IPC-J-STD-033, SLP тестирање
• ·Обука: Сертификација IPC-A-610H, IPC-7711/7721

Постигнете SMT без дефекти со богата целосна радост

Сигурниот SMT бара совладување на интеракциите материјал-процес-дизајн. Богата полна радост, испорачуваме критични PCBA конектори преку:

• ·Оптимизиран за процеси DFM: Повратни информации во реално време со Valor NPI
• ·Напредна инспекција: 3D SPI, AOI со вештачка интелигенција, 5μm рендген
• ·Високо-сигурно склопување: μBGA (0,2 mm), QFN празнење
• ·Следливост: Генеалошко евидентирање на ниво на компонента

Контактирајте не за бесплатен преглед на DFM и ревизија на SMT процесот.