грешки

Технологията за повърхностно монтиране не е процес на запояване с нулев дефект. В тази статия ще разгледаме прости дефекти в технологията за повърхностно монтиране (SMT), които причиняват отказ на вашата PCB, и ще се опитаме да намерим как да ги избегнем. Намаляването на такива дефекти е ключът към предоставянето на ефективни услуги за сглобяване на печатни платки.

Ще разгледаме следните теми в хода на тази статия:

  • Отстраняване на проблеми с технологията за повърхностно монтиране
    • Препоръчване на спойка или електрическо свързване
      • Потенциални причини
      • Възможни решения
    • Недостатъчно спойка или електрически отвори
      • Потенциални причини
      • Възможни решения
    • Припояване
      • Потенциални причини
      • Възможни решения
    • Надгробен
      • Потенциални причини
      • Възможни решения
    • Неомокряне или обезводняване
      • Потенциални причини
      • Възможни решения
    • Припояване на мъниста
      • Потенциални причини
      • Възможни решения
    • Недостатъчно запълване и недостатъчно запояване
      • Потенциални причини
      • Възможни решения
    • Студена спойка или зърнеста фуга
      • Потенциални причини
      • Възможни решения
    • Грешка в разстоянието между компонентите

Преди да преминем през грешките в SMT сглобяването, нека да разгледаме основите на SMT:

Какво е технология за повърхностно монтиране?

Технологията за повърхностно монтиране (SMT) е процес, при който електрическите компоненти се монтират директно върху повърхността на печатна платка (PCB). Електрически компонент, монтиран по този начин, се нарича устройство за повърхностно монтиране (SMD).

Какви са предимствата на технологията за повърхностно монтиране?

SMT има няколко предимства пред монтаж през отвори. SMT позволява лекота на автоматизация и по-висока плътност на компонентите на платката. Той също така позволява по-високи скорости на веригата, като същевременно осигурява по-добри високочестотни характеристики.

Каква е разликата между технологията за отвори и повърхностно монтиране?

Има няколко разлики между повърхностно монтираната технология и технологията с отвори. Основните разлики се въртят около разходите, автоматизацията, пространството на платката и плътността на компонентите. Компонентите с отвори имат по-високи производствени разходи от SMT компонентите и не са подходящи за автоматизация. Технологията с отвори също има по-високи ограничения в пространството на борда и плътността на компонентите в сравнение с SMT.

Отстраняване на проблеми с технологията за повърхностно монтиране

SMT грешка # 1 Мостове за спояване или електрически мостове

Мостът за запояване е спойка през двата проводника, които не трябва да бъдат електрически свързани и които причиняват електрически къси съединения. Тези къси панталони водят до неизправност на веригата.

Дефект на спояващ мост

Потенциални причини:

  • Различни причини могат да обяснят преодоляването; най-широко признатата причина обаче е проблем в процеса на печат на спойка. Подреждането на печата или подреждането на шаблона към конфигурацията на печатната платка може да бъде донякъде изключено.
  • Твърде голямото отлагане на спойка може също да причини преодоляване. Това може да се случи, когато отворът на шаблона спрямо пропорцията е прекалено висок.
  • Студената каша за спойка може също така да предизвика мостове.
  • Неправилното съотношение на теглото на спояващата паста спрямо потока причинява спад. Високите температури и влажността също могат да подтикнат спада на спойката.
  • Профилът за пренасочване може също да добави към свързване. Знаем, че целта на процеса на претопяване е да се стопят праховите частици в спойката. Заедно с това той овлажнява съединените повърхности и накрая укрепва спойката, за да образува здрава металургична връзка. Профилът може да бъде разделен на четири зони - зони за предварително загряване, накисване, претопяване и охлаждане.
  • Ако зоната за предварително нагряване има прекалено бавна скорост на нарастване, това може да е причина за преодоляване. Частичният контакт с спояваща паста може да изкриви отлагането, което прави спояващата паста да се мостира. Удълженото накисване ще внесе повече топлина в пастата и ще доведе до феномен на горещ спад.
  • Неточността на разположението може допълнително да намали разликата между подложките, следователно, ескалирайки шанса за свързване. Твърде голямото налягане при поставяне на компоненти може да изцеди пастата от подложките.

Възможни решения:

  • Подходящото приложение изисква подходящо съотношение на теглото на спояващата паста към потока. С други думи, няма отслабване на спояващата паста. Например, обичайната паста за спояване има съдържание на метал от 85-87% метал. Това съотношение ще спадне, ако използваме това за печат с повърхностно монтиране с фина стъпка. Обикновено 90% метал е, или поне трябва да се използва за нанасяне на шаблон за запояване на припой.
  • Подходящият профил за пренасочване също е много важен.
  • Трябва да се обърне подходящо внимание на подравняването на отворите за шаблони към подложките, освен ако не използвате автоматично подравняване на принтера.
  • Осигурете точковото налягане и точността на разположението на компонентите.
  • Намалете размерите на отвора на шаблона с 10%. В противен случай дебелината на шаблона също може да бъде намалена, което ще намали количеството запоена паста за запояване.

SMT грешка # 2 Недостатъчно спойка или електрически отвори

Когато две електрически свързани точки се разделят или зона на печатната платка, която прекъсва предвидения дизайн на веригата, се нарича електрическо отваряне.

Потенциални причини

  • Етапът на отпечатване на спояваща паста в процеса на повърхностно монтиране допринася най-много за този дефект.
  • Недостатъчното запояване на съединението ще доведе до отваряне на веригата. Това може да се случи, ако припойната паста се запуши в отворите на шаблона.
  • Дори ако обемът на спойка е достатъчен, може да се получи отваряне, ако той не е в контакт както с оловото, така и с подложката по време на претопяването. Това се нарича копланарност на оловен компонент.
  • Отварянията също могат да бъдат следствие от самия процес на производство на печатни платки.

Възможни решения

  • Първо и най-важното, решението е коригиране на пропорциите. Съотношението на страните се определя като съотношението между ширината на отвора и дебелината на шаблона. Припойната паста, която запушва отворите, може да се дължи на твърде малко съотношение.
  • Екстремните условия на околната среда са строго не-не в производствения процес. Избягвайте замърсяването с припойна паста, като контролирате околната среда.
  • Разследването относно копланарността също е много важно, когато става въпрос за решаване на електрически отваряния.
  • Производството трябва да се провери при доставчика на печатни платки.

SMT грешка # 3 Припояване

Развитието на много малки сферични частици спойка, изолиращи се от основното тяло, което образува ставата. Това е от съществено значение за нечистия процес, тъй като огромен брой запоени топки могат да направят фалшив мост между две съседни проводници, което прави функционални проблеми в електрическата верига. Топенето на спойка не е толкова голямо притеснение при водоразтворимите процедури, тъй като те редовно се отстраняват по време на процедурата за почистване.

Дефект на спояваща топка

Потенциални причини

  • Замърсяването с влага на припойната паста е една от основните причини за запояване на топчета. Влагата се насища по време на претопяването, оставяйки сфери за запояване.
  • Липсата на подходящ профил за претопяване също може да доведе до запояване на топчета. Бързата скорост на предварително загряване няма да осигури достатъчно време за разтворителя да се изпарява постепенно.
  • Прекомерните оксиди върху спойката на прах в припойната паста също могат да образуват топчета за запояване.
  • Набиването на спойка може да бъде причинено от лошо подравняване на печата на припой, както и там, където припойната паста е отпечатана върху маската за спойка вместо подложката.
  • Намазаната спойка от долната страна на шаблона по време на печатния процес също е атрибут.

Възможни решения

  • Препоръчва се по-груб размер на праха, тъй като финият размер на праха има повече оксиди и има тенденция да потъва по-лесно.
  • Процесът на претопяване трябва да бъде избран в съответствие с пастата за запояване.
  • Взаимодействието на спойката с влагата и влагата трябва да се избягва.
  • Проверете използваното минимално налягане за печат.
  • Подравняването на печата трябва да се проверява последователно, преди да се пристъпи към преоформяне.
  • Осигуряване на правилно и често почистване на дъното на шаблона.

SMT грешка # 4 Надгробен

Надгробният камък, понякога наричан ефект на Манхатън, е компонент от чип, който частично или изцяло се е изтеглил във вертикално положение на подложката, имайки само единия край, споен. Това е резултат от силови дисбаланси по време на процеса на запояване. Компонентът стои от единия край, сякаш е възкръснал от мъртвите. Затова изглежда като надгробен камък в гробището. Всъщност това е несъществуващ дизайн на печатни платки с отворена верига.

Правилно запояване на печатни платки в сравнение с Tombstoning дефект

Потенциални причини

  • Неравномерното нагряване може да доведе до разлика в клемите на компонентите. За да бъдем по-точни, ако разпределението на топлината не е равномерно, спойката ще се стопи с различни скорости. По този начин едната страна се преобръща преди другата, в резултат на което другата отвежда да стои изправена.
  • Неравномерни радиатори, т.е. заземени равнини, ако има вътре в слоевете на печатни платки, могат да изтеглят топлина от подложката.
  • Понякога поради излагане на температура и влажност на спояващата паста има недостатъчна сила на спояващата паста, за да задържа компонента на място по време на претопяването.
  • Прекомерното движение по време и след операцията за претопяване може да доведе до неправилно подравняване на компонента, което води до надгробни паметници.
  • Неравномерното разположение на компонентите върху подложките преди претопяването води до небалансирани сили на запояване.

Възможни решения

  • Корпусът на компонента трябва да покрива поне 50% от двете накладки, за да се избегне дисбаланс в силите на спояване.
  • Осигурете висока точност на поставяне на компонентите.
  • Препоръчва се да се поддържа висока температура на предварително загряване, така че разликата между двата края да е малка по време на претопяването.
  • Минимизиране на движението по време на сглобяването на SMT до възможно най-малкото по време на претопяването.
  • Най-малкото излагане на екстремни условия на околната среда като висока температура или влажност.
  • Удължената зона на накисване може да помогне за балансиране на силата на омокряне на двете подложки, преди пастата да достигне разтопеното състояние.

SMT грешка # 5 Неомокряне или обезводняване

Състоянието в спояващото съединение, при което течният спойка не се е прилепнал тясно с поне един от компонентите. Състояние, при което дадена повърхност е влязла в контакт с течна спойка, обаче, е имало част или нито една от спойката, която държи здраво за нея.

Неомокряне или обезводняване в SMT.

Потенциални причини

  • Лошото покритие на печатни платки може да бъде една от основните причини. Да предположим, че основният метал е видим, обикновено това е по-трудно за запояване, поради което се получава немокрене.
  • Това може да се дължи и на твърде дълго време на накисване в процеса на претопяване. В резултат на изчерпване на потока преди запояване.
  • Възможно е по време на процеса на претопяване топлината да е недостатъчна, следователно потокът не получава подходящата температура на активиране.

Възможни решения

  • Трябва да се адаптира по-качествено покритие на металната повърхност, като по-висока устойчивост на температура OSP или ENIG.
  • Намаляване на общото време за профилиране преди етапа на претопяване.
  • Правилен поток за дадената задача за запояване.

SMT грешка # 6 Припояване на мъниста

Образуването на по-големи спояващи топки, разположени близо до отделни компоненти, които имат много ниски разстояния помежду си. Тази деформация е като припояване на спойка, но е дискретна по начина, по който тези мъниста за припой държат бързо на дискретни компоненти, а не на многооловни приспособления.

Потенциални причини

  • Обикновено този вид проблем се дължи на прекомерно количество отлагане на спойка.
  • Понякога по време на етапа на предварително загряване има отделяне на потоци, което може да замени силата на коалесценция на пастата.
  • Прекомерният натиск за поставяне на компоненти също може да бъде проблем. Това може да изтласка отложената припойна паста върху спояващата маска. Следователно, невъзможността да се слее обратно в ставата.

Възможни решения

  • Намаляване на дебелината на шаблона или намаляване на размерите на отвора. От страната, където се появява топчето за запояване, намаляването с 10% трябва да реши този проблем.
  • Намаляване на избора и натискането на компонентите.

SMT грешка # 7 Недостатъчно запълване и недостатъчно запояване

Количеството припойна паста, отложена в станцията на принтера, е много по-малко от дизайна на отваряне на шаблон или, и след претопяване, недостатъчно припой, за да се образува филе в изводите на компонентите.

Потенциални причини

  • Отворът на шаблона понякога може да се блокира с изсъхнала паста. Това е една от основните причини за проблема.
  • По време на цикъла на отпечатване е от голямо значение да се прилага достатъчно налягане по цялата дължина на острието на чистачката. Това ще осигури чисто избърсване на шаблона. Твърде голямото налягане може да доведе до загребване на пастата, особено от по-големи подложки и това може да доведе до дефект.
  • Пастата не се търкаля в отвора поради твърде висока скорост на чистачката. Скоростта на движение на чистачката определя наличното време за запояване на пастата за отваряне на отворите на шаблона и върху подложките на печатната платка.
  • Когато спойка паста вискозитет и/или съдържание на метал е твърде ниска.

Възможни решения

  • Големият отвор може да се сегментира на по-малки отвори и да се провери за прекалено голямо налягане на чистачката.
  • Шаблонът трябва да се почиства на редовни интервали и пастата да се проверява за изтичане или сухота. Също така трябва да се осигури достатъчна поддръжка на борда.
  • Прекомерната скорост на чистачката също е нежелана, което също трябва да се контролира.

SMT грешка # 8 Студена спойка или зърнеста фуга

Някои спояващи връзки понякога показват лошо омокряне и имат сивкав, порест вид след запояване. Разпознава се по тъмни, неотразяващи, грапави повърхности на сплав, която би трябвало да е ярка и блестяща.

Потенциални причини

  • Една от основните изброени причини е недостатъчната топлина, погълната от спойката. Това се случва поради наличната топлина за претопяване на спойката не е достатъчно.
  • Много пъти, по време на запояване с SMT, потокът изглежда неспособен да изпълни задачата. Това може да се дължи на недостатъчно почистване на компонентите и или на печатни платки, преди те да отидат за запояване. Твърде много примеси в разтвора за спойка също могат да доведат до дефекта.

Възможни решения

  • Максималната температура на претопяване трябва да бъде достатъчно висока, така че материалът да се претопи старателно.
  • Сглобката не трябва да изпитва никакво движение по време или непосредствено след претопяването.
  • Трябва да се направи анализ на сплавта, за да се провери за замърсявания.

Заключение

С миниатюризирането на ПХБ проблемите, свързани с производството на ПХБ, се увеличават. Има изискване за по-строг контрол върху процеса на запояване с по-малки компоненти, използвани върху печатни платки. Намаляването на често срещаните грешки в SMT е основна стъпка към увеличаване на производствената ефективност на SMT, водеща до по-ефективни услуги за сглобяване на печатни платки .

ИЗТЕГЛЕТЕ НАШИЯ НАРЪЧНИК ЗА DFM:

Цитирайте и поръчайте вашите платки онлайн с нашите инструменти за самообслужване на печатни платки само за няколко минути.

3 коментара

Тези често срещани грешки са достойни да се знаят за по-свежи като мен. Радвам се да прочета блога. Благодаря

как е възникнал липсващ компонент по време на процеса на SMT?

Благодарим Ви за Вашето запитване. Ако компонентът е споменат като DNI - компонент „не вмъквай“, тогава компонентът може да е пропуснат по време на сглобяването. Друга възможност е компонентът да е пропуснат в схемата.