Новый метод сборки SMT устраняет сварные шарики и повышает надежность

В мире высокоточного производства электроники микроскопические несовершенства, называемые запорными шарами, становятся постоянной проблемой.диаметром 3 ммПоверхностная технология монтажа (SMT), основа современной сборки электроникисталкивается с особой уязвимостью к этим дефектам, которые обычно появляются между терминалами компонентов чипа, вокруг IC пакетов, или даже внутри коммутаторных сборов.

Механизм образования: микроскопическая битва тепловой динамики

Во время рефлюмовой сварки паста и поток подвергаются резким преобразованиям по мере повышения температуры в печи с рефлюмом.Паста для сварки переходит от густой пасты к вязкой полужидкости, прежде чем окончательно растаять в полностью жидком состоянииВ этой критической фазе волатилизация потока выделяет газы, которые образуют пузыри. Эти пузыри, под влиянием поверхностного напряжения и теплового расширения, могут вырваться, расшириться или слиться с другими.Давление от расширения потока пара может заставить крошечные частицы сварки отделиться от основной массы пасты сварки.

После разделения эти частицы могут мигрировать за пределы предполагаемой области, оседая на краях маски.Последствия могут быть серьезными - во время работы могут отделиться свободные шарики сварки, потенциально вызывающие короткое замыкание между соседними булавами или компонентами, что ставит под угрозу как надежность, так и электрические характеристики.

Десять основных причин образования запорных шаров

Всеобъемлющий анализ выявляет десять основных факторов, способствующих образованию запорных шаров в процессах SMT:

• Напряженность и влагоспособность поверхности пасты для сварки: чрезмерное поверхностное натяжение препятствует равномерному покрытию подкладки, в то время как недостаточное натяжение позволяет пасте падать за пределы подкладки.
• Активность и состав потока: Недостаточная активность потока или неправильная формула не удаляют оксиды в достаточной степени, что ухудшает увлажнение и увеличивает вероятность дефекта.
• Эффекты воздушного потока: Неправильные настройки потока воздуха в духовке или расположение ПКБ могут создавать турбулентность, которая нарушает поведение расплавленной сварки.
• Факторы проектирования пластинки для печатных плат: Плохая геометрия подложки, расстояние между ними или обработка поверхности препятствуют правильному намоканию и распределению сварки.
• Конструкция компонента свинца: Неправильная длина, форма или расстояние между прокладками создает препятствия для намокания.
• Настройки профиля Reflow: Рампы быстрого предварительного нагрева предотвращают полное испарение растворителя, потенциально вызывая брызги сварки во время повторного потока.
• Обработка и хранение ПХБ: Загрязнение поверхности, окисление или поглощение влаги ухудшают сварочность.
• Высота размещения и давление: Неправильные параметры расположения компонентов вызывают неравномерное распределение пасты или чрезмерное распространение.
• Контроль качества и процесса пасты для сварки: Нечистоты материала, неправильное хранение или факторы окружающей среды влияют на производительность пасты.
• Вопросы проектирования штанцы: неправильно выровненные или слишком большие отверстия облегчают кровотечение пасты за пределами областей прокладки.

Профилактические меры по сокращению объемов запорных шаров

Рассмотрение фазы проектирования: Соответствующая упаковка компонентов с рекомендуемыми размерами подложки обеспечивает оптимальную сварку при одновременном минимизации избыточного распространения пасты.Строгое проверка поступающих ПКБ проверяет качество поверхности и надлежащие условия хранения.

Управление материалами: строгие протоколы обработки пасты для сварки сохраняют активность материала и возможность печати.

Оптимизация процессов: адаптация профилей обратного потока к специфическим свойствам материала обеспечивает полную активацию потока до пиковых температур.Регулирование диафрагмы штенцера на основе спецификаций компонента контролирует точность отложения пасты.

Обеспечение качества: Немедленный анализ причины, когда возникают дефекты, позволяет своевременно предпринять корректирующие действия для предотвращения повторения.

Понимание сложного физического и химического поведения материалов сварки во время повторного потока остается фундаментальным для минимизации дефектов.выбор материала, термического профилирования и формирования потока, производители могут значительно уменьшить возникновение запорных шаров, одновременно повышая надежность и производительность сборки SMT.