Dažni PCB litavimo defektai: priežastys, tipai ir prevencija

Įvadas

Suprasdami dažniausiai pasitaikančius spausdintinių plokščių litavimo defektus, galite sukurti patikimas grandines ir įvertinti surinktas plokštes. Litavimo problemos spausdintinėse plokštėse kyla dažniau, kai komponentai susitraukia. Nesvarbu, ar naudojate rankinį, ar automatinį suvirinimą. SMT bei kiaurymių gamybaLabai svarbu palaikyti švarius sujungimo paviršius. Šis vadovas padės jums nustatyti skirtingus litavimo defektų tipus, su kuriais galite susidurti spausdintinėje plokštėje.

Idealūs litavimo jungtys

Idealus litavimo sujungimas užtikrina tvirtą mechaninį sujungimą ir idealų elektrinį sujungimą. Tokių idealių sujungimų supratimas yra labai svarbus norint analizuoti ir optimizuoti gamybos procesą. Bet koks tobulas sujungimas turėtų atrodyti blizgus, skaidrus ir idealiai sudrėkintas. Šių savybių aptikimas supaprastins bet kokių PCB litavimo defektų aptikimą.

Idealus kiauryminis litavimo sujungimas

Idealus kiauryminis litavimo sujungimas
Idealus kiauryminis litavimo sujungimas

Ideali litavimo jungtis per skylę turės lygią, blizgančią ir tolygiai paskirstytą įgaubtą kraštą. Jis turėtų visiškai sudrėkinti ir laidą, ir kontaktą. Gebėjimas atpažinti šią tobulą formą gali padėti išvengti brangių išlaidų. kiauryminis litavimas defektai. Idealus litavimo siūlas sudaro tinkamą drėkinimo kampą nuo 40° iki 70°. Patikimas sujungimas užtikrinamas taikant tinkamą temperatūrą ir valant oksido sluoksnius nuo PCB kontaktų.

Idealus paviršinio montavimo litavimo jungtis

Idealus paviršinio montavimo litavimo jungtis
Idealus paviršinio montavimo litavimo jungtis

Ideali SMT litavimo jungtis turi lygią įgaubtą iškyšą, kuri yra visiškai sudrėkinta komponento apačioje. Žinodami idealią formą, išvengsite SMT litavimo problemų surinkimo metu. Turėtumėte įsitikinti, kad lydmetalis tolygiai padengia komponento plotą. Taip pat svarbu užtikrinti, kad jungtys viso proceso metu išliktų blizgios ir švarios. Tinkamai sudrėkindami galėsite sukurti puikų mechaninį sukibimą.

PCB litavimo defektų tipai

Lydmetalio tiltas

Lydmetalio tiltas
Lydmetalio tiltas

Litavimo tiltelio defektas atsiranda, kai litavimas netyčia sujungia du izoliuotus kontaktus ir sukelia trumpąjį jungimą. Tai lengvai sukelia IC kontaktų trumpuosius jungimus, ypač kompaktiškuose, didelio tankio komponentų išdėstymuose. Šie mikroskopiniai tilteliai dažniausiai atsiranda, kai užtepama per daug litavimo, naudojamas per didelis lydmetalio antgalis arba neteisingai ištraukiamas lydmetalis. Jei trumpasis jungimas neaptinkamas, jis gali lengvai sudeginti plokštę.

Laimei, lengva išmokti išspręsti litavimo tiltelių problemą. Tiesiog į tiltelio vidurį įdėkite karštą lygintuvą, kuris išsilydo ir atskiria jungtį. Didesniems... burbuolės, perteklių galite lengvai pašalinti litavimo siurbliu. Pradiniame spausdintinės plokštės projekte nurodydami geresnius laidų ilgius ir kontaktų dydžius, galite visiškai išvengti šių tiltelių.

Perteklinis lydmetalis

Perteklinis lydmetalis
Perteklinis lydmetalis

Per didelis litavimo jungties storis suformuoja didelį, apvalų gumulą, kai ant kaiščio užtepama per daug medžiagos. Šis defektas paslepia netinkamą drėkinimą ir padidina trumpųjų jungimų riziką jūsų plokštėje. Tai daugiausia lemia per didelis litavimo pastos nusodinimas arba netinkamas litavimo kiekio valdymas masinės gamybos metu. Galite manyti, kad pridėjus daugiau medžiagos, sujungimas stiprėja, tačiau iš tikrųjų šis storas susikaupimas eikvoja lydmetalį. Jis taip pat užmaskuoja svarbius jungties gedimus po mase.

Norėdami išspręsti šią problemą, galite pašalinti lydmetalio perteklių naudodami lydmetalio siurblį. Norėdami visiškai sustabdyti lydmetalio ištraukimą, turite kontroliuoti jo laiką. Jums reikia tik tiek medžiagos, kad kruopščiai sugertų kaištį ir kontaktą. Svarbu, kad būtų gautas lygus įgaubtas kraštas, kad būtų lengva vizualiai patikrinti litavimo defektus.

Litavimo rutulys

Litavimo rutulys
Litavimo rutulys

Lydmetalio rutuliavimasis – tai mažyčių metalinių rutuliukų atsiradimas ant plokštės, sukeliantis trumpąjį jungimą. Paprastai šie rutuliukai atsiranda banguoto arba refliuksinio surinkimo metu. Pagrindinės lydmetalio rutuliavimosi priežastys yra drėgmė, garų pavidalu išsiveržianti pro skyles, arba perteklinis fliusas, taškantis išlydytą metalą.

Litavimas bangomis Kepant galima išvengti defektų ir priežasčių plikos lentos kad prieš surinkimą būtų pašalinta susikaupusi drėgmė. Norint efektyviai pašalinti litavimo defektus, tiesiog optimizuokite išankstinio pašildymo temperatūrą ir griežtai kontroliuokite fliuso naudojimą.

Šaltas sąnarys

Šaltas sąnarys
Šaltas sąnarys

A šalto litavimo jungtis yra PCB defektas, pasižymintis matiniu, gumbuotu paviršiumi, dėl kurio prastas laidumas ir trūksta mechaninio stiprumo. Šie paslėpti gedimai dažnai praeina pradinius kokybės bandymus, tačiau vėliau, naudojant eksploatacines medžiagas, sukelia rimtų gaminio gedimų. Ši problema kyla, kai litavimo kontaktą pasiekia nepakankamas šilumos kiekis, kad metalas visiškai išsilydytų. Dėl nepakankamo šilumos kiekio bešvinio litavimo procesuose didesnė tikimybė susidaryti šaltoms jungtims dėl aukštesnės lydymosi temperatūros reikalavimo.

Norėdami atpažinti šaltai lituotą jungtį, ieškokite nelygaus, neblizgančio paviršiaus, o ne lygios briaunos. Norėdami pašalinti defektą, tiesiog pakaitinkite jungtį gerai įkaitintu lygintuvu, kol metalas gerai tekės. Norėdami visiškai išvengti šios problemos, turite skirti pakankamai laiko litavimo įrangai įkaisti. Taip pat turite užtikrinti, kad jūsų inžinierių komanda suprojektuotų kontaktus su tinkamais terminiais išlyginimais, kad būtų išvengta šilumos nuostolių.

Perkaitęs sąnarys

Perkaitęs sąnarys
Perkaitęs sąnarys

Kai jungtis perkaitina, ji sudaro šiurkštų ir matinį paviršių be metalinio blizgesio. Problema kyla, kai lyginate labai aukštoje temperatūroje arba ilgai kaitinate pagalvėlę. Oksido sluoksniai dažnai blokuoja šilumos perdavimą, todėl jungtį tenka per daug apdirbti. Kai plokštė intensyviai kaitinama, per didelis kaitinimas pažeidžia pagrindo medžiagas ir labai padidina pagalvėlių iškritimo riziką.

Norėdami išspręsti problemą, atsargiai pašalinkite visas sudegusias medžiagas ir iš naujo lituokite atitinkamą jungtį. Šių tamsių litavimo jungčių išvengiama nustatant lygintuvą iki tikslios lydymosi temperatūros. Prieš surinkdami visada užtepkite fliuso ant švarių nešvarių kontaktų. Atlikus šį paprastą paruošimą, metalas lengvai teka, todėl plokštei nereikia brangaus remonto.

Antkapių kalimas

Antkapių kalimas
Antkapių kalimas

SMT surinkimo metu paviršinio montavimo komponentas atsiskiria nuo vienos iš PCB plokščių kontaktų ir atsistoja vertikalioje padėtyje. Netolygus litavimo pastos tirpimas ant dviejų kontaktų sukelia terminį disbalansą ir „užakmenėjimo“ defektą. Jei viena pusė įkaista greičiau, paviršiaus įtempimas ją atitraukia nuo tos vietos, kur ji turėtų būti. Be to, fizinė įeinančios litavimo bangos jėga gali įstumti didesnius komponentus į šią vertikalią padėtį.

Šios problemos išvengsite optimizuodami pradinį spausdintinės plokštės dizainą. Norėdami užtikrinti tolygų įkaitimą perlydymo metu, būtinai pridėkite šiluminius reljefus ir sukurkite subalansuotą bėgelių storį. Bangų surinkimo metu jūsų maketavimo inžinieriai turi tinkamai suderinti komponentus su įeinančia bangos kryptimi. Jei šiuos dizaino trūkumus pašalinsite anksti, jums nereikės atlikti brangaus rankinio perdirbimo.

Nepakankamas drėkinimas (per skylę)

Nepakankamas drėkinimas (per skylę)
Nepakankamas drėkinimas (per skylę)

Nesušlapinimo litavimo defektas atsiranda, kai lydmetalis neteka ir nevisiškai sukimba tarp kaiščio ir kontakto. Dėl šio gedimo lieka atviri tarpai, dėl kurių jūsų gaminiuose atsiranda protarpinių kritimų. Paprastai šią problemą sukeliate tolygiai neįkaitindami nei kaiščio, nei kontakto. Paviršiaus teršalai, oksido sluoksniai arba litavimo kaukės dėmės taip pat blokuoja išlydyto metalo tekėjimą.

SMT perdirbimo metu ant pado užtepkite lokalizuotą fliuso sluoksnį, o tada jungtį perlydykite karšto oro perdirbimo stotele arba tiksliu SMT terminiu įrankiu. Jei litavimo tūris yra mažesnis nei reikia, įpilkite reikiamą kiekį smulkios litavimo vielos arba pastos, kad komponento jungtis ir jungties raštas būtų visiškai sudrėkinti.

Nepakankamas drėkinimas (paviršinis montavimas)

Nepakankamas drėkinimas (paviršinis montavimas)
Nepakankamas drėkinimas (paviršinis montavimas)

Nepakankamas sudrėkinimas įvyksta, kai lydmetalis neprilimpa prie spausdintinės plokštės kontakto. Dėl šio litavimo defekto komponentas atsilaisvina. Lydmetalį matysite ant kontakto, bet ne ant kontakto. Taip nutinka, kai kaitinate kontaktą, o ne kontaktą. Šie SMT litavimo defektai sukelia jungties gedimus.

Norėdami išspręsti problemą, įkaitinkite lydmetalio plokštę ir užtepkite šviežio lydmetalio. Pirmiausia uždėkite litavimo antgalį tiesiai ant plokštelės. Dabar užtepkite šiek tiek papildomo lydmetalio ant įkaitintos vietos. Stebėkite lydmetalį, kaip jis lydosi ir teka į kontaktą.

Litavimo praleidimai

Litavimo praleidimai
Litavimo praleidimai

Litavimo praleidimas reiškia nesušlapintą jungtį, dėl kurios susidaro atvira grandinė ir sutrikdomas plokštės veikimas. Matysite aiškų tarpą, kuriame didelė paviršiaus įtampa stūmė išsilydžiusį lydmetalį nuo komponento laido.

Šių banginio litavimo defektų galima išvengti naudojant vienodus kontaktų dydžius visame projekte. Taip pat turėtumėte nurodyti gamintojui nustatyti tinkamą bangos aukštį surinkimo metu. Šių duomenų patikrinimas padės išvengti dažniausiai pasitaikančių PCB litavimo defektų.

Pakeltos pagalvėlės

Pakeltos pagalvėlės
Pakeltos pagalvėlės

Kai varinis kontaktas visiškai atsiskiria nuo plokštės, atsiranda pakelto kontakto litavimo defektas. Dažniausiai ši žala padaroma per daug kaitinant arba traukiant aklus komponentus remonto metu. Dėl šios spausdintinės plokštės litavimo problemų kontaktas yra labai silpnas ir jį lengva nuplėšti.

Prieš lituodami, turite tvirtai priklijuoti laisvą kontaktinę plokštę prie plokštės. Siekiant išvengti tokių PCB litavimo klaidų, kontaktinei plokštei naudojami epoksidiniai klijai, kurie apsaugo grandinę.

Litavimo badas

Litavimo badas
Litavimo badas

Defektas, vadinamas nepakankamu litavimu, atsiranda, kai litavimo jungtyje nėra pakankamai litavimo, kad susidarytų elektros jungtis. Kai nėra pakankamai šilumos, nėra fliuso arba suvirinimo laikas trumpas, matysite nelygų paviršių. Šios jungtys galiausiai įtrūks ir suges.

Šią problemą galima lengvai išspręsti greitai pašildyus ir papildomai lituojant.

Litavimo purslai / juostos

Litavimo purslai / juostos
Litavimo purslai / juostos

Litavimo juostos ir taškymasis reiškia netolygų taškymąsi ant litavimo kaukės, dėl kurio gali atsirasti pavojingi trumpieji jungimai. Šie PCB gamybos defektai atsiranda dėl nepakankamo srauto, paviršiaus teršalų arba nestabilios geležies temperatūros.

Šių banginio litavimo defektų galite išvengti koreguodami savo medžiagas ir įrangą. Pirmiausia sumažinkite kanifolijos priedų kiekį litavimo vieloje ir naudokite griežtai kontroliuojamą lituoklį. Galiausiai, prieš surinkdami, įsitikinkite, kad jūsų plokštės paviršiai yra visiškai švarūs.

Smeigtukų skylės ir pūtimo skylės

Smeigtukų skylės ir pūtimo skylės
Smeigtukų skylės ir pūtimo skylės

Lydinių skylutės ir išlydiniai tarpeliai yra matomos tuštumos, kurios gali sukelti ilgalaikius elektros gedimus. Matysite mažas ar dideles skylutes, pro kurias kaitinant išsiskyrė drėgmė dujų pavidalu. Šie skylučių litavimo defektai rimtai pažeidžia jungtį.

Banginio litavimo metu galite išvengti smulkių ir pūstų skylučių, prieš tai iškepdami plokštes.

Kaip išvengti PCB litavimo defektų

Optimizuokite litavimo kaukės ir kilimėlio dizainą

Optimizuokite litavimo kaukės ir kilimėlio dizainą
Optimizuokite litavimo kaukės ir kilimėlio dizainą

Išdėstymo optimizavimas yra pirmas žingsnis siekiant išvengti PCB litavimo defektų. Būtina sukurti tinkamą litavimo kaukės užtvanką tarp kontaktų, kad būtų išvengta litavimo tiltelių susidarymo ant sandarių integrinių grandinių. Be to, turėtų būti tikslūs atskaitos taškai. Šie atskaitos taškai leidžia mašinoms tinkamai sulygiuoti komponentus. Geras projektas padeda išvengti sulygiavimo klaidų.

Tikslus litavimo pastos užtepimas ir trafaretų dizainas

Tikslus litavimo pastos užtepimas padeda išvengti tokių problemų kaip litavimo tiltelių susidarymas ir jungčių „badas“. Būtina naudoti aukštos kokybės trafaretą su tinkamu skylės dydžiu. Tai užtikrina, kad ant kontaktų būtų nusodintas vienodas kiekis pastos. Atsargiai valytuvas Slėgis ir greitis taip pat svarbūs. Šio proceso valdymas užtikrina tvirtus paviršinio montavimo sujungimus.

Tinkama lituoklio priežiūra

Pagrindinė įrankių priežiūra dažnai padeda išvengti rankinio litavimo defektų ir jų sprendimų. Norint išlaikyti optimalų šilumos perdavimą, reikia reguliariai valyti ir alavuotuoti lituoklio antgalį. Prieš naudodami, nuvalykite antgalį valymo pagalvėle. Tada padenkite jį nauju lydmetaliu, kad išvengtumėte žalingo oksidavimosi. Reguliarus prižiūrėjimas prailgina įrankio tarnavimo laiką.

Kontroliuokite perteklinio srauto profilį ir temperatūrą

Norint išlydyti lydmetalį nepažeidžiant komponentų, būtinas tikslus lydmetalio perlydymo profilis. Reikia atidžiai kontroliuoti išankstinio pašildymo, lydmetalio perlydymo ir aušinimo etapus. Tokios problemos kaip „tombstone“ arba šalto litavimo jungtys kyla dėl netinkamos temperatūros. Reguliariai kalibruojant krosnį užtikrinamas tobulas drėkinimas. Temperatūros kontrolė pašalina silpnus mechaninius sukibimus.

Palaikykite švarą ir medžiagų kokybę

Naudojant švarias plokštes ir naujas medžiagas, išvengiama litavimo fliuso likučių defektų ir prasto sudrėkimo. Prieš surinkdami, visada iškepkite spausdintinę plokštę, kad atsikratytumėte susikaupusios drėgmės. Be to, naudokite tik aukštos kokybės, negendančios galiojimo litavimo pastą. Pašalindami paviršiaus teršalus, galite užtikrinti švarų išlydyto lydmetalio tekėjimą ant varinių kontaktų.

Įdiegti automatizuotą patikrą

Automatinė patikra aptinka paslėptas klaidas, kol jos nesukelia gedimų. Naudokite automatinę optinę patikrą (AOI), kad greitai nustatytumėte trūkstamus komponentus arba blogas jungtis. Sudėtingiems BGA komponentams rentgeno patikra yra svarbi norint aptikti PCB defektus. Rentgeno spinduliai atskleidžia vidines tuštumas ir trumpuosius jungimus po korpusu.

Laikykitės IPC standartų

Laikantis IPC standartų, jūsų spausdintinių plokščių surinkimas atitinka griežtus pasaulinius kokybės reikalavimus. Jūsų komanda turi būti apmokyta pagal J-STD-001 ir IPC-A-610 siekiant užtikrinti nuoseklumą. Šios gairės padeda greitai identifikuoti ir klasifikuoti IPC A-610 litavimo defektus. Naudojant šį PCB surinkimo defektų vadovą, gamybos klaidų skaičius sumažėja.

DUK

Kokios yra pagrindinės šaltojo litavimo jungčių priežastys ant PCB?

Kai surinkimo šilumos nepakanka, susidaro šalto litavimo jungties PCB defektas. Kadangi šilumos nepakanka, lydmetalis negali išsilydyti ir suklijuoti kontakto. Ši problema taip pat gali kilti dėl greito aušinimo ir nešvarių paviršių. Turite užtikrinti, kad jūsų įranga pasiektų tinkamą temperatūrą, kad būtų užtikrintas tvirtas sujungimas.

Kaip litavimo tilteliai veikia PCB patikimumą didelio tankio konstrukcijose?

Litavimo tiltelio defektas sunaikina patikimumą, sukeldamas pavojingus trumpuosius jungimus tarp glaudžiai sukrautų komponentų. Tai atsitinka, kai litavimo perteklius netyčia sujungia du gretimus kontaktus. Tai iš karto sugadins jūsų lustus arba sukels visišką sistemos gedimą. Turėtumėte tiksliai kontroliuoti litavimo pastos kiekį, kad to išvengtumėte siaurose vietose.

Kodėl nepakankamas litavimas kelia susirūpinimą dėl PCB patvarumo?

Kai litavimo nepakanka, jungtis gali būti silpna ir nutrūkti dėl vibracijos ir temperatūros pokyčių. Neturint pakankamai litavimo, komponentai neturi pakankamai stipraus mechaninio sukibimo su plokšte. To priežastis dažniausiai yra netinkama pasta arba nešvarūs kontaktai. Norint užtikrinti ilgalaikį patvarumą, reikia naudoti tinkamą litavimo kiekį.

Kaip galima aptikti ir sumažinti litavimo tuštumas PCB surinkime?

Rentgeno spindulių patikra, siekiant nustatyti PCB defektus, yra būtina norint nustatyti paslėptas litavimo ertmes po komponentais. Šios ertmės yra įstrigę dujų burbuliukai, kurie silpnina jungtį ir sulaiko šilumą. Tai galima sumažinti optimizuojant lydmetalio perlydymo profilį krosnyje ir naudojant aukštos kokybės fliusą. Tai neleidžia dujoms įstrigti lydmetaliui vėstant.

Baigiamosios mintys

Bendradarbiavimas su profesionaliu surinkimo gamintoju garantuoja, kad jūsų plokštėse nebus įprastų PCB litavimo defektų. Įrengtas 8 SMT ir THT gamybos linijos„PCBTok“ samdo gerai apmokytus profesionalius operatorius standartizuotiems surinkimo darbams atlikti. Mes griežtai laikomės IPC 2 ir 3 klasės gamybos standartai visuose gamybos procesuose, todėl efektyviai sumažėjo litavimo defektų skaičius. Galime teikti aukštos kokybės surinkimo paslaugas, pritaikytas konkretiems jūsų projekto reikalavimams.

Pateikite savo Gerber failus šiandien A nemokamas DFM patikrinimas ir greita citata.

PCBTok: Profesionalus PCB gamintojas

Atnaujinkite slapukų nuostatas
Pereikite į viršų