Tecnología de montaje en superficie
Teniendo en cuenta factores ambientales y de salud, la Unión Europea aprobó una legislación en 2008 para detener el uso de soldadura que contiene plomo, y Estados Unidos y Japón también están considerando activamente aprobar leyes para reducir y prohibir el uso de plomo y otros elementos nocivos. La toxicidad del plomo En la actualidad, la soldadura utilizada por la industria electrónica mundial consume alrededor de 20.000 toneladas de plomo cada año, lo que representa aproximadamente el 5% de la producción anual de plomo del mundo. El plomo y los compuestos de plomo han sido catalogados por la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA) como una de las 65,438+07 sustancias químicas más dañinas para los humanos y el medio ambiente. Actualmente, los polvos de soldadura de aleación que contienen plomo comúnmente utilizados para soldadura sin plomo incluyen Sn-Pb, Sn-Pb-Ag, Sn-Pb-Bi, etc. Los componentes de aleación más utilizados son 63%Sn/37%Pb y 62%Sn/36%Pb/2%Ag. Diferentes proporciones de aleación tienen diferentes temperaturas de fusión. Para las aleaciones de soldadura estándar Sn63 y Sn62, la temperatura máxima del perfil de reflujo está entre 203 y 230 grados. Sin embargo, el punto de fusión de la mayoría de las soldaduras en pasta sin plomo es entre 30 y 45 grados más alto que el de la aleación Sn63. Por lo tanto, los requisitos básicos para la soldadura sin plomo actualmente son reconocidos internacionalmente como: aleaciones de soldadura a base de Sn adicionadas con otros elementos de aleación como Ag, Cu, Sb, In, etc., y la fracción de masa de Pb es inferior al 0,2%. . La soldadura sin plomo no es una tecnología nueva, pero la investigación actual sobre soldadura sin plomo tiene como objetivo encontrar un sustituto para la soldadura de Sn-Pb con un consumo anual de 50.000 a 60.000 toneladas. Por lo tanto, las aleaciones alternativas deben cumplir los siguientes requisitos:
(1) Sus reservas globales son suficientes para satisfacer la demanda del mercado. Algunos elementos, como el indio y el bismuto, tienen pequeñas reservas y solo pueden usarse como aditivos traza en soldadura sin plomo;
(2) No tóxico. Algunos elementos alternativos, como el cadmio y el telurio, son tóxicos. Algunos elementos, como el antimonio, también pueden considerarse tóxicos si se cambian los estándares de toxicidad;
(3) Se pueden procesar en todas las formas requeridas, incluido alambre de soldadura para soldadura manual y soldadura en polvo para soldadura; pasta; varillas de soldadura utilizadas para soldadura por ola, etc. No todas las aleaciones se pueden procesar en todas las formas. Por ejemplo, un aumento en el contenido de bismuto hará que la aleación se vuelva quebradiza y no pueda transformarse en filamentos;
(4) Temperatura de transformación de fase (fase sólida/ línea liquidus) temperatura) similar a la soldadura de Sn-Pb;
(5) Propiedades físicas apropiadas, especialmente conductividad eléctrica, conductividad térmica y coeficiente de expansión térmica;
(6) Propiedades metalúrgicas similares a la compatibilidad de los sustratos/cables de los componentes existentes y los materiales de PCB;
(7) Propiedades mecánicas suficientes: resistencia al corte, resistencia a la fluencia, resistencia a la fatiga isotérmica, resistencia a la fatiga mecánica térmica y estabilidad de la estructura metalográfica;
(8)Buena humectabilidad;
(9)Precio de coste aceptable.
El coste de la nueva soldadura sin plomo debe ser inferior a 22,2/kg, por lo que la fracción de masa de In debe ser inferior al 1,5% y el contenido de Bi debe ser inferior al 2,0%. El plan inicial de I+D se centró en la determinación de nuevas composiciones de aleaciones, el estudio de diagramas multifase y la investigación de propiedades básicas como la humectabilidad y la resistencia. El plan posterior de investigación y desarrollo se centra principalmente en las cinco series de aleaciones: SnCu, SnAg, SnAgCu, SnAgCuSb y SnAgBi. Se analizan en profundidad el comportamiento ante la fatiga, el comportamiento de producción y la optimización de procesos. Tabla 2.3 Estándares de evaluación del desempeño de soldadura sin plomo propuestos por el Centro Nacional NCMS para la Ciencia de la Fabricación IPC también publicó un informe de investigación sobre "Pautas de ensamblaje de productos electrónicos sin plomo" en junio de 2000.
Las principales conclusiones internacionales actuales sobre las soldaduras sin plomo son las siguientes: Existen muchos tipos de soldaduras sin plomo y ninguno de ellos puede proporcionar una solución integral para la sustitución directa de las soldaduras de SnPb.
(1) Para algunos procesos especiales, algunas soldaduras sin plomo específicas se pueden reemplazar directamente.
(2) La soldadura sin plomo más atractiva en la actualidad es la Sn-Ag; -Serie Cu. Otras combinaciones posibles incluyen Sn-0,7Cu, Sn-3,5Ag y Sn-Ag-Bi;
(3) Actualmente no existe ningún sustituto sin plomo adecuado para la soldadura con alto contenido de plomo y alto punto de fusión. ;
(4) El sistema químico actual de fundente no requiere cambios importantes;
(5) La confiabilidad de las uniones de soldadura formadas con soldadura sin plomo es mejor que la de SnPb aleación.
Comparación de varias soldaduras sin plomo
(1)SnCu: la más barata; la de mayor punto de fusión; las peores propiedades mecánicas.
(2)SnAg: Buenas propiedades mecánicas, buena soldabilidad y buena fiabilidad ante la fatiga térmica. * * *El punto de fusión del cristal es 2265438±0℃.
La diferencia entre las combinaciones de SnAg y SnAgCu es muy pequeña y la elección depende principalmente del precio, la oferta y otros factores.
(3)SnAgCu(Sb): En los últimos años se sabe que existe un cristal ternario * * * entre Sn-Ag-Cu, y su punto de fusión es inferior al del Sn-Ag *** cristal. Por supuesto, la composición exacta de este cristal ternario sigue siendo controvertida. Esta combinación ofrece mayor confiabilidad y soldabilidad que estaño-plata y estaño-cobre. Además, la confiabilidad a alta temperatura se puede mejorar aún más agregando 0,5% de Sb.
(4)SnAgBi(Cu)(Ge): punto de fusión bajo, 200 ~ 210 ℃; buena confiabilidad; la soldabilidad es la mejor entre todas las soldaduras sin plomo, lo cual ha sido confirmado por Panasonic. Agregar Cu o Ge puede mejorar aún más la resistencia; la desventaja es el aumento del ángulo de mojado causado por la inclusión de Bi.
(5)SnZnBi: El punto de fusión es el más cercano al cristal de Sn-Pb***; sin embargo, contener Zn trae muchos problemas, como la vida útil de la pasta de soldadura, grandes cantidades de residuos de soldadura activos; Problemas de oxidación y posibles problemas de corrosión. No recomendado en este momento. 2.2 Selección de aleación: Este diseño de proceso de soldadura por reflujo utiliza una aleación Sn/Ag/Cu (Sn/Ag3.0/Cu0.5), porque esta aleación se considera la primera opción de la industria internacional y ha sido aprobada por la industria y la investigación. Asociación Recomendaciones de los miembros. Porque aunque algunas asociaciones también han propuesto y estudiado otra aleación Sn/0,7Cu (porcentaje en masa), algunas empresas han adoptado esta aleación en su producción. Sin embargo, en comparación con la confiabilidad y humectabilidad de la aleación Sn/Cu, considerando que la soldadura por reflujo y la soldadura por ola utilizan la misma aleación, la aleación Sn/Ag/Cu se ha convertido en la mejor opción para las pruebas de desarrollo de procesos. Propiedades de la aleación Sn/Ag3.0/Cu0.5: Temperatura de disolución: solidus 217 ℃/liquidus 220 ℃; costo: 0,10 USD/cm3 Relación de precio con soldadura Sn/Cu: 2,7 Resistencia mecánica: alargamiento 48 kg/mm2 Tasa de longitud: 75 % de humectabilidad: Según las propiedades de la aleación Sn/Ag/Cu, la temperatura de fusión de la aleación de soldadura es 36 °C más alta que la aleación Sn/Pb original, y el precio después de la comercialización también es más alto que el original. La temperatura de soldadura del proceso adopta la curva de proceso recomendada por Japón para esta soldadura de aleación, como se muestra en la Figura 2.1.
La curva típica del proceso de soldadura por reflujo sin plomo recomendada por Japón muestra que hay tres puntos clave en la curva del proceso recomendado:
(1) La tasa de aumento de temperatura en la zona de precalentamiento debe ser lo más lento posible (seleccione un valor de 2 ~ 3 ℃/s) para controlar los puentes de las uniones de soldadura y las bolas de soldadura causados por el desconchado de la pasta de soldadura.
(2) Los requisitos de precalentamiento deben estar dentro del rango de (45 ~ 90 segundos, 120 ~ 160 °C) para controlar los defectos en la soldadura por reflujo causados por diferencias de temperatura del sustrato de PCB, cambios en el rendimiento del flujo y otros factores.
(3) La temperatura máxima de soldadura debe ser superior a 230 °C y mantenerse durante 20 a 30 segundos para garantizar la humectabilidad de la soldadura. Selección de velocidad de enfriamiento -4℃/s 6 Defectos en la soldadura por reflujo y sus soluciones Los defectos de soldadura se pueden dividir en defectos mayores, defectos secundarios y defectos superficiales. Cualquier defecto que provoque que falle la función de la aleación con memoria de forma se denomina defecto primario; los defectos secundarios se refieren a defectos que tienen buena humectabilidad entre las uniones de soldadura y no causarán la pérdida de la función SMA, pero pueden afectar la vida útil del producto; Los defectos se refieren a defectos que no afectan la funcionalidad y longevidad del producto. Se ve afectado por varios parámetros, como la pasta de soldadura, el sustrato, la soldabilidad de los componentes, la impresión, la precisión de la colocación y el proceso de soldadura. En la investigación y producción de tecnología SMT, sabemos que la tecnología de ensamblaje de superficies razonable juega un papel vital en el control y la mejora de la calidad de la producción SMT.
Bolas de pecado en soldadura por reflujo
(1) El mecanismo de formación de bolas de soldadura en soldadura por reflujo. Las bolas de soldadura (o bolas de soldadura) que aparecen durante la soldadura por reflujo a menudo están ocultas entre los lados de los dos extremos de soldadura de componentes de chip rectangulares o entre pines de paso fino, como se muestra en las Figuras 6.1 y 6.2. Durante el montaje del componente, se coloca pasta de soldadura entre los pines y las almohadillas del componente del chip. A medida que la placa de circuito impreso pasa por el horno de reflujo, la pasta de soldadura se derrite y se vuelve líquida. Si se moja mal con las almohadillas y los pines del dispositivo, la soldadura líquida se encogerá, la unión de soldadura no se llenará por completo y todas las partículas de soldadura no podrán ensamblarse en una unión de soldadura. Parte de la soldadura líquida saldrá de la soldadura y formará un cordón. Por lo tanto, la mala humectabilidad de la soldadura con las almohadillas y los cables del dispositivo es la causa principal de la formación de cordones de soldadura. Figura 6.1 Ejemplo de un componente de chip con una granularidad ligeramente mayor. La Figura 6.2 es algo más que bolas de soldadura y pasta esparcidas por los pines.
Durante el proceso de impresión, debido a la desviación entre la plantilla y la almohadilla, si la desviación es demasiado grande, la pasta de olla desbordará la almohadilla y aparecerán fácilmente bolas de soldadura después del calentamiento. La presión del eje Z durante el proceso de colocación es una razón importante para la generación de cordones de soldadura, que la gente suele ignorar. Debido a que la cabeza de uranio Z se coloca de acuerdo con el grosor del componente, algunas máquinas de colocación harán que las yemas de estaño se salgan de la almohadilla en el momento en que el componente se conecta a la PCB. Esta agrupación obviamente provocará cordones de soldadura. En este caso, las perlas de soldadura obtenidas son de tamaño ligeramente mayor. Por lo general, las perlas de estaño se pueden prevenir simplemente reajustando la altura del uranio Z.
(2) Análisis de causas y métodos de control Hay muchas razones para la mala humectabilidad de la soldadura. A continuación se analizan principalmente las causas y soluciones relacionadas con los procesos relacionados:
(1) La curva de temperatura de reflujo está configurada incorrectamente. El reflujo de la soldadura en pasta está relacionado con la temperatura y el tiempo. Si la temperatura o el tiempo no son suficientes, la soldadura en pasta no refluirá. La temperatura en la zona de precalentamiento aumenta demasiado rápido y el tiempo es demasiado corto, por lo que la humedad y el disolvente de la pasta de soldadura no se evaporan por completo. Cuando llega a la zona de reflujo, hace que la humedad y el disolvente hiervan y salpiquen gotas de soldadura. La práctica ha demostrado que es ideal controlar la velocidad de calentamiento de la zona de precalentamiento a 1 ~ 4 ℃/s
(2) Si las perlas de estaño siempre aparecen en la misma posición, verifique la estructura de diseño de la plantilla metálica. La precisión de la corrosión del tamaño de apertura de la plantilla no cumple con los requisitos, el tamaño de la almohadilla es demasiado grande y el material de la superficie es blando (como la plantilla de cobre), lo que hará que el contorno de la pasta de soldadura impresa no sea claro y se unan entre sí. Esta situación ocurre a menudo en la tampografía de dispositivos de paso fino, e inevitablemente se generará una gran cantidad de bolas de soldadura entre los pines después de la soldadura por reflujo. Por lo tanto, se deben seleccionar los materiales de plantilla y los procesos de fabricación de plantillas adecuados en función de las diferentes formas y distancias entre centros de los patrones de las almohadillas para garantizar la calidad de impresión de la soldadura en pasta.
(3) Si el tiempo desde el montaje hasta el reflujo es demasiado largo, las partículas de soldadura en la pasta de soldadura se oxidarán, el fundente se deteriorará y la actividad se reducirá, lo que provocará que la pasta de soldadura no siendo refluido y produciendo perlas de estaño. Elegir una soldadura en pasta con una vida útil más larga (al menos 4 horas en nuestra opinión) mitigará este efecto.
(4) Además, una limpieza insuficiente de los tableros impresos impresos con pasta de soldadura hará que la pasta de soldadura permanezca en la superficie del tablero impreso y a través de los orificios. Antes de la soldadura por reflujo, la pasta de soldadura impresa se deforma cuando se unen los componentes. Estas son también las causas de las perlas de estaño. Por lo tanto, durante el proceso de producción, es necesario fortalecer el sentido de responsabilidad de los operadores y técnicos, seguir estrictamente los requisitos del proceso y los procedimientos operativos para la producción y fortalecer el control de calidad del proceso. 6.2 Problema del chip vertical (fenómeno de Manhattan) Un extremo del componente del chip está soldado a la almohadilla y el otro extremo está inclinado. Este fenómeno se llama fenómeno de Manhattan y se muestra en la Figura 6.5. La razón principal de este fenómeno es que los dos extremos del componente se calientan de manera desigual y la pasta de soldadura se derrite uno tras otro. En las siguientes circunstancias, los dos extremos del componente se calentarán de manera desigual: Figura 6.5 Fenómeno vertical Figura 6.6 El componente se desvía de la almohadilla, por lo que las fuerzas en ambos lados están desequilibradas, lo que resulta en un fenómeno vertical.
(1) La dirección de disposición de los componentes está diseñada incorrectamente. Suponemos que hay una línea de límite de reflujo a lo ancho del horno de reflujo, y la soldadura en pasta se derretirá inmediatamente una vez que pase, como se muestra en la Figura 6.7. Un extremo del componente rectangular del chip pasa primero a través de la línea límite de soldadura por reflujo y la pasta de soldadura se funde primero, infiltrándose completamente en la superficie metálica del extremo del componente y tiene una tensión superficial líquida mientras que el otro extremo no alcanza los 183 °C; liquidus, por lo que la soldadura en pasta no se derrite, solo el fundente. La fuerza de adhesión es mucho menor que la tensión superficial de la soldadura en pasta refluida, lo que hace que el extremo componente del extremo no derretido se mantenga en posición vertical. Por lo tanto, ambos extremos del componente deben mantenerse dentro de la línea límite de reflujo al mismo tiempo, de modo que la pasta de soldadura en las almohadillas en ambos extremos se derrita al mismo tiempo, formando una tensión superficial líquida equilibrada y manteniendo la posición del componente sin cambios. Figura 6.7 El polvo verde de estaño en un lado de la almohadilla está derretido. Los monumentos se producirán cuando la tensión entre las dos plataformas esté desequilibrada.
(2) Durante el proceso de soldadura en fase vapor, el precalentamiento de los componentes del circuito impreso es insuficiente. La soldadura en fase de vapor funciona liberando calor cuando un vapor líquido inerte se condensa en los cables de los componentes y las almohadillas de PCB para derretir la pasta de soldadura. La soldadura en fase de vapor se divide en zona de equilibrio y zona de vapor saturado. En la zona de vapor saturado, la temperatura de soldadura alcanza los 265438 ± 07 ℃. Durante el proceso de producción, descubrimos que si los componentes a soldar no se precalientan lo suficiente y están sujetos a cambios de temperatura superiores a 65,438+000 ℃, la fuerza de vaporización de la soldadura en fase gaseosa puede causar fácilmente componentes con tamaños de paquete menores que 65,438+0206. El dispositivo flota, lo que hace que el chip se levante. Precalentamos los componentes soldados en una cámara de alta y baja temperatura a una temperatura de 145 ~ 150 °C durante 1 ~ 2 minutos, luego precalentamos en la zona de equilibrio de soldadura en fase gaseosa durante aproximadamente 1 minuto y finalmente ingresamos lentamente a la zona de vapor saturado. para soldar, eliminando así el fenómeno de las escamas verticales.
(3) El impacto de la calidad del diseño de las pastillas.
Si el tamaño de un par de almohadillas en un componente del chip es diferente o asimétrico, la cantidad de pasta de soldadura impresa también será inconsistente. Las almohadillas pequeñas responden rápidamente a la temperatura y la pasta de soldadura que contienen se derrite fácilmente, mientras que ocurre lo contrario con las almohadillas grandes. Por lo tanto, después de que la soldadura en pasta en la almohadilla pequeña se derrita, el componente se mantendrá derecho bajo la tensión superficial de la soldadura en pasta. Si el ancho o el espacio del bloc es demasiado grande, también pueden aparecer hojas verticales. Diseñar las pastillas estrictamente de acuerdo con las especificaciones estándar es el requisito previo para resolver este defecto. 6.3 Los puentes también son uno de los defectos comunes en la producción de SMT. Causarán cortocircuitos entre los componentes y deben repararse cuando se produzcan puentes. El proceso por el cual se produce la conexión.
(1) Problemas de calidad de la soldadura en pasta: el contenido de metal en la soldadura en pasta es relativamente alto, especialmente si el tiempo de impresión es largo, es fácil de aumentar. La viscosidad de la pasta de soldadura es baja y se desborda de la almohadilla después del precalentamiento; el asentamiento de la pasta de soldadura no es bueno y la pasta de soldadura se desborda después del precalentamiento, lo que provocará puentes en los pines del CI. La solución es ajustar la soldadura en pasta.
(2) El sistema de impresión tiene poca repetibilidad y alineación desigual, y la pasta de soldadura se imprime fuera de las barras de plata, lo cual es más común en la producción de QFP de paso fino, la placa de acero y la PCB tienen una mala alineación; , y el tamaño de la ventana de la placa de acero/el diseño de espesor inadecuado y el revestimiento de aleación del diseño de la almohadilla de PCB desigual darán lugar a un exceso de pasta de soldadura y puentes. La solución es ajustar la impresora para mejorar el recubrimiento de las almohadillas de PCB.
(3) La presión excesiva de laminación y la lixiviación de la pasta de soldadura después del prensado son causas comunes en la producción, por lo que es necesario ajustar la altura del eje Z. Si la precisión de la colocación no es suficiente, los componentes se desplazarán y los pines del CI se deformarán, por lo que se deben realizar mejoras según los motivos.
(4) La temperatura de precalentamiento es demasiado rápida y el disolvente de la pasta de soldadura no puede volatilizarse. 6.4 Fenómeno de absorción/mecha El fenómeno de absorción, también conocido como fenómeno de extracción del núcleo, es uno de los defectos comunes de la soldadura, como se muestra en la Figura 6.8, y es más común en la soldadura por reflujo en fase de vapor. El fenómeno capilar ocurre cuando la soldadura sale de la almohadilla y viaja a lo largo del pasador hasta entre el pasador y el cuerpo del chip, lo que formará un fenómeno de soldadura virtual grave. Figura 6.8 Generalmente se cree que la razón del fenómeno de absorción es que las clavijas de los componentes tienen una alta conductividad térmica y un rápido aumento de temperatura, lo que hace que la soldadura moje las clavijas primero. La fuerza de humectación entre la soldadura y la clavija es mucho mayor que la humectación. fuerza entre la soldadura y la almohadilla. Las fuerzas de humedad y la inclinación hacia arriba de las clavijas agravarán el fenómeno de absorción. En la soldadura por reflujo infrarrojo, el flujo orgánico en el sustrato de la PCB y la soldadura es un excelente medio de absorción de rayos infrarrojos, pero el plomo puede reflejar parcialmente los rayos infrarrojos. En comparación, la soldadura se funde primero y su fuerza de humectación con la almohadilla es mayor que con el cable, por lo que la soldadura no subirá a lo largo del cable y la probabilidad de fenómeno capilar es mucho menor. La solución es la siguiente: cuando se hace refluir SMA en la fase gaseosa, se debe precalentar completamente antes de colocarlo en el horno de fase gaseosa. Se debe verificar y garantizar cuidadosamente la soldabilidad de la almohadilla de PCB, y los PCB con poca soldabilidad no deben ser usados; no se puede tolerar la planitud de los componentes. Descuido, los dispositivos con mala planitud no son adecuados para la producción. 6.5 Después de soldar, aparecerán burbujas de color verde claro alrededor de las uniones de soldadura individuales. En casos severos, aparecerán burbujas del tamaño de uñas, lo que no solo afecta la calidad de la apariencia, sino que también afecta el rendimiento en casos severos. el proceso de soldadura. La causa principal de las ampollas en la máscara de soldadura es el gas/vapor de agua entre la máscara de soldadura y el sustrato del ánodo. En diferentes procesos se arrastran pequeñas cantidades de gas/vapor de agua. Cuando se encuentra con altas temperaturas, el gas se expande, provocando delaminación entre la máscara de soldadura y el sustrato del ánodo. Durante la soldadura, la temperatura de la almohadilla es relativamente alta, por lo que primero aparecen burbujas alrededor de la almohadilla. En la actualidad, a menudo es necesario limpiar y secar durante el procesamiento antes de pasar al siguiente proceso. Por ejemplo, después del grabado, la máscara de soldadura se debe pegar después del secado. En este momento, si la temperatura de secado no es suficiente, el vapor de agua pasará al siguiente proceso. El ambiente de almacenamiento de PCB antes del procesamiento no es bueno, la humedad es demasiado alta y no se seca a tiempo durante el proceso de soldadura por ola, a menudo se usa fundente que contiene agua; Si la temperatura de precalentamiento de la PCB no es suficiente, el vapor de agua en el fundente ingresará al interior del sustrato de la PCB a lo largo de la pared del orificio pasante. El vapor de agua ingresará primero alrededor de la almohadilla de soldadura y se generarán burbujas cuando lo haga. encuentra altas temperaturas de soldadura. La solución es: (1) Todos los enlaces deben controlarse estrictamente y la PCB comprada debe inspeccionarse y almacenarse. Generalmente, en condiciones estándar, no debe haber burbujas; (2) los PCB deben almacenarse en un ambiente ventilado y seco durante no más de 6 meses (3) Antes de soldar, los PCB deben calentarse en un horno a 105 °C/; 4h ~ 6h precocido; 6.6 Distorsión de PCB La distorsión de PCB es un problema común en la producción en masa de SMT, que tendrá un impacto considerable en el ensamblaje y las pruebas. Intente evitar este problema en producción. Las razones de la deformación de la PCB son: (1) Selección inadecuada de materias primas para la propia PCB. La Tg de la PCB es baja, especialmente para las PCB basadas en papel. La temperatura de procesamiento es demasiado alta, lo que provocará que la PCB se doble.
(2) El diseño irrazonable de la PCB y la distribución desigual de los componentes provocarán una tensión térmica excesiva en la PCB. Los conectores y enchufes más grandes también afectarán la expansión y contracción de la PCB e incluso provocarán una deformación permanente. (3) PCB de doble cara, si la lámina de cobre de un lado es demasiado grande (como un cable de tierra) y la lámina de cobre del otro lado es demasiado pequeña, se producirá una contracción y deformación desiguales en ambos lados. (4) Una temperatura de reflujo excesiva también puede provocar la deformación de la PCB. Por las razones anteriores, las soluciones son las siguientes: cuando el precio y el espacio lo permitan, elija una PCB con una Tg alta o aumente el espesor de la PCB para obtener la mejor relación de aspecto, diseñe la placa PCB de manera racional y las áreas de lámina de acero en ambos lados; debe estar equilibrado y no debe haber circuitos. Los lugares deben cubrirse con una capa de acero en forma de malla para aumentar la rigidez de la placa PCB. La placa PCB debe precalentarse antes de la instalación y la condición es 105 ℃/4 h. ; ajuste la abrazadera o la distancia de sujeción para garantizar que la PCB tenga espacio para la expansión térmica. La temperatura del proceso de soldadura debe ser lo más baja posible cuando se produzca una ligera deformación, se puede colocar en un dispositivo de posicionamiento y se puede elevar la temperatura para liberarla; el estrés, que generalmente conseguirá resultados satisfactorios. 6.7 Los pines están abiertos/soldados después de soldar Después de soldar los pines del IC, algunos pines se sueldan, lo cual es un defecto de soldadura común. Hay muchas razones. La razón principal es la mala planitud de los ***, especialmente los dispositivos QFP. Debido a un almacenamiento inadecuado, los pasadores se deforman, lo que en ocasiones es difícil de encontrar (algunas máquinas colocadoras no tienen la función de verificar * * * planitud. El proceso se muestra en la Figura 6.9). Figura 6.9 ***Los componentes con mala planitud deben soldarse después de soldarlos. Por lo tanto, se debe prestar atención al almacenamiento de los componentes y los componentes no se deben retirar ni desembalar. En segundo lugar, la soldabilidad de los pines no es buena. Si el CI se almacena durante mucho tiempo, los pines se volverán amarillos y una mala soldabilidad también provocará una soldadura falsa. La soldabilidad de los componentes debe comprobarse durante la producción, y se debe prestar especial atención a que el período de almacenamiento no sea demasiado largo (dentro de un año a partir de la fecha de producción), a no exponerse a ambientes de alta temperatura y humedad durante el almacenamiento, y a que Las bolsas de embalaje no se abren casualmente. En tercer lugar, la soldadura en pasta es de mala calidad, con bajo contenido de metal y mala soldabilidad. La pasta de soldadura que normalmente se utiliza para soldar dispositivos QFP debe tener un contenido de metal no inferior al 90 %. En cuarto lugar, la temperatura de precalentamiento es demasiado alta, lo que puede provocar fácilmente la oxidación de los pines del CI y empeorar la soldabilidad. Quinto, el tamaño de la ventana de la plantilla es pequeño, lo que da como resultado una pasta de soldadura insuficiente. Por lo general, después de crear la plantilla, se debe verificar cuidadosamente el tamaño de la ventana de la plantilla. No debe ser demasiado grande ni demasiado pequeña y debe coincidir con el tamaño de la placa de PCB. 6.8 Agrietamiento de los componentes del chip En la producción de SMC, el agrietamiento de los componentes del chip es relativamente común en los condensadores de chip multicapa (MLCC), causado principalmente por fuerza y tensión mecánica. (1) Para los condensadores MLCC, existe una gran fragilidad estructural. Normalmente, los MLCC están compuestos por condensadores cerámicos multicapa, que tienen baja resistencia y son extremadamente intolerantes a los choques térmicos y mecánicos. (2) Durante el proceso de colocación, la altura de succión del eje Z de la máquina colocadora, especialmente algunas máquinas colocadoras que no tienen la función de aterrizaje suave del eje Z, está determinada por el grosor del componente de colocación en lugar del sensor de presión. por lo que las tolerancias de espesor del componente pueden causar grietas. (3)3) La tensión de deformación de la PCB, especialmente la tensión de deformación después de la soldadura, puede causar fácilmente que los componentes se agrieten. (4) Cuando algunas placas PCB se dividen, los componentes se dañarán. Las medidas preventivas son: ajustar cuidadosamente la curva del proceso de soldadura, especialmente la temperatura en la zona de precalentamiento no puede ser demasiado baja durante el proceso de colocación, la altura de adsorción del eje Z de la máquina de colocación debe ajustarse cuidadosamente; Preste atención a la forma del raspador del rompecabezas; la deformación de la PCB, especialmente la deformación posterior a la soldadura, debe corregirse de manera específica. Si se trata de un problema de calidad de la PCB, se necesita otra consideración importante. 6.9 Otros defectos comunes de soldadura (1) Mala humectabilidad La mala humectabilidad se manifiesta como una mala soldadura en la placa de PCB o una mala soldadura en los pines de los componentes. Motivo: La almohadilla de PCB del pin del componente está oxidada/contaminada; la temperatura de soldadura por reflujo es demasiado alta; la calidad de la pasta de soldadura es deficiente. Esto provocará una mala humectabilidad y, en casos graves, se producirá una soldadura virtual. (2) La cantidad de estaño es muy pequeña, lo que se manifiesta en uniones de soldadura insuficientes y un pequeño menisco en la raíz del pin del CI. Motivos: ventana de plantilla de impresión pequeña; fenómeno de absorción (diferencia en la curva de temperatura); la pasta de soldadura tiene un contenido de metal muy bajo. Esto provocará un bajo contenido de estaño y una resistencia insuficiente de la unión de soldadura. (3) Daño en los pasadores El daño en los pasadores se manifiesta como una mala planitud o flexión de los pasadores del dispositivo, lo que afecta directamente a la calidad de la soldadura. Motivo: Dañado durante el transporte/recogida y colocación. Por lo tanto, los componentes, especialmente los FQFP, deben guardarse con cuidado. (4) Los contaminantes cubren el revestimiento. La contaminación puede cubrir el revestimiento, lo que ocurre todo el tiempo durante la producción. Causas: Papel del sitio; objetos extraños en la cinta; tocar la placa PCB o los componentes con las manos; posición incorrecta de la mesa de mapeo de caracteres. Por tanto, debemos prestar atención a la limpieza del lugar de producción y estandarizar el proceso. (5) La cantidad de pasta de soldadura es insuficiente, lo que suele ocurrir durante la producción.
Motivos: imprimir la primera PCB/imprimir después de que la máquina se detiene; los parámetros del proceso de impresión cambian; la ventana de la placa de acero se deteriora; Una de las razones anteriores conducirá a una cantidad insuficiente de estaño y el problema debe resolverse en consecuencia. (6) La soldadura en pasta tiene bordes y esquinas. La soldadura en pasta tiene bordes y esquinas, que a menudo aparecen en la producción y no son fáciles de encontrar. En casos severos, será soldado. Motivo: La máquina de impresión levanta la pantalla demasiado rápido; la pared del orificio de la plantilla no es lisa, lo que hace que la pasta de soldadura tenga forma de lingote. 7 Resumen En la actualidad, se han realizado muchas investigaciones sobre la tecnología de soldadura sin plomo en el país y en el extranjero, incluidas las series Sn-Cu, series Sn-Ag-Cu, series Sn-Ag-Bi-Cu, series Sn-Bi, Serie Sn-Sb Se han estudiado en profundidad diversas soldaduras sin plomo. Las asociaciones de la industria electrónica, como la Asociación Internacional de Investigación Industrial, también han recomendado parámetros de proceso para varias relaciones de aleación de materiales de aleación típicos, como la serie Sn-Ag-Cu. Algunas empresas poderosas han llevado a cabo repetidas investigaciones experimentales sobre la base de los resultados de esta investigación, optimizando constantemente los parámetros del proceso y obteniendo los mayores beneficios posibles. Este tema hace referencia a la literatura nacional y extranjera y revistas relacionadas para seleccionar los parámetros apropiados para seleccionar el equipo de soldadura por reflujo que cumpla con los requisitos técnicos en los sitios web relacionados con SMT para formar un proceso de soldadura por reflujo sin plomo. Finalmente, se analizan teóricamente los defectos de soldadura que pueden ocurrir durante el proceso de soldadura y se proponen las soluciones correspondientes. Este tema es un estudio teórico de la tecnología. Debido a la falta de equipo y a mi comprensión superficial e incompleta de SMT, las falacias son inevitables. Gracias por tu crítica y corrección.