Cách giải quyết vấn đề hạt thiếc phát sinh trong quá trình sản xuất PCB

Thcó rất nhiều vấn đề vớiPCBbảng mạch trong quá trình sản xuất, trong đó sự cố ngắn mạch do hạt thiếc luôn khó có thể đề phòng. Hạt thiếc là các hạt hình cầu có kích thước khác nhau được hình thành khi chất hàn rời khỏi đầu hàn PCB trong quá trình hàn nóng chảy lại và đông đặc lại thay vì tập trung trên miếng đệm. Các hạt thiếc sinh ra trong quá trình hàn nóng chảy chủ yếu xuất hiện ở các mặt giữa hai đầu của các linh kiện chip hình chữ nhật hoặc giữa các chốt có bước nhỏ. Hạt thiếc không chỉ ảnh hưởng đến hình thức bên ngoài của sản phẩm mà quan trọng hơn là do mật độ linh kiện được gia công PCBA dày đặc nên có nguy cơ bị đoản mạch trong quá trình sử dụng, ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm điện tử. Là nhà sản xuất bảng mạch PCB, có nhiều cách để giải quyết vấn đề này. Nên cải tiến sản xuất, cải tiến quy trình hay tối ưu từ nguồn thiết kế?

Nguyên nhân của hạt thiếc

1. Từ góc độ thiết kế, thiết kế miếng đệm PCB là không hợp lý và miếng đệm nối đất của thiết bị đóng gói đặc biệt vượt quá xa chân thiết bị

2. Đường cong nhiệt độ nóng chảy lại được đặt không đúng. Nếu nhiệt độ trong vùng làm nóng trước tăng quá nhanh, độ ẩm và dung môi bên trong miếng hàn sẽ không bị bay hơi hoàn toàn, độ ẩm và dung môi sẽ sôi lên khi đến vùng nóng chảy lại, bắn tung tóe miếng hàn để tạo thành các hạt thiếc.

3. Cấu trúc thiết kế mở lưới thép không đúng cách. Nếu bi hàn luôn xuất hiện ở cùng một vị trí thì cần kiểm tra kết cấu mở lưới thép. Lưới thép gây ra lỗi in và đường viền in không rõ ràng, bắc cầu với nhau và chắc chắn sẽ tạo ra một số lượng lớn hạt thiếc sau khi hàn nóng chảy lại.

4. Khoảng thời gian từ khi hoàn thành quá trình xử lý bản vá đến khi hàn nóng chảy lại quá dài. Nếu thời gian từ khi vá đến khi hàn nóng chảy lại quá dài, các hạt hàn trong kem hàn sẽ bị oxy hóa và hư hỏng, hoạt tính sẽ giảm, điều này sẽ khiến cho kem hàn không nóng chảy lại và tạo ra các hạt thiếc.

5. Khi vá, áp suất trục z của máy vá làm cho miếng dán hàn bị ép ra khỏi miếng đệm tại thời điểm linh kiện được gắn vào PCB, điều này cũng sẽ gây ra sự hình thành các hạt thiếc sau khi hàn.

6. Làm sạch PCB không đầy đủ với miếng dán hàn được in không chính xác để lại miếng dán hàn trên bề mặt củaPCBvà trong các lỗ xuyên qua, đây cũng là nguyên nhân gây ra bi hàn.

7. Trong quá trình lắp linh kiện, miếng dán hàn được đặt giữa các chân và miếng đệm của linh kiện chip. Nếu các miếng đệm và chân linh kiện không được làm ướt tốt, một số chất hàn lỏng sẽ chảy ra khỏi mối hàn tạo thành các hạt hàn.

Giải pháp cụ thể:

Trong quá trình đánh giá DFA, kích thước gói hàng và kích thước thiết kế miếng đệm được kiểm tra xem có phù hợp hay không, chủ yếu xem xét việc giảm lượng thiếc ở dưới cùng của thành phần, từ đó giảm khả năng kem hàn đùn ra miếng đệm.

Giải quyết vấn đề về hạt thiếc bằng cách tối ưu hóa kích thước lỗ của khuôn tô là một giải pháp nhanh chóng và hiệu quả. Hình dạng và kích thước của lỗ stencil được tóm tắt. Việc phân tích và tối ưu hóa điểm-điểm nên được thực hiện theo hiện tượng kém của các mối hàn. Theo các vấn đề thực tế, kinh nghiệm liên tục được tổng hợp để tối ưu hóa và đóng hộp. Điều rất quan trọng là phải tiêu chuẩn hóa việc quản lý thiết kế mở stencil, nếu không nó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ vượt qua sản xuất.

Tối ưu hóa đường cong nhiệt độ lò phản xạ, áp suất lắp máy, môi trường xưởng cũng như hâm nóng và khuấy kem hàn trước khi in cũng là một phương tiện quan trọng để giải quyết vấn đề hạt thiếc.