Yeni SMT Montaj Yöntemi Lehim Toplarını Yok Etirerek Güvenilirliği Artırıyor

Hassas elektronik üretiminde, lütleme topları olarak adlandırılan mikroskobik kusurlar sürekli bir zorluk olarak ortaya çıkıyor.3 milimetre çapında, önemsiz görünebilir, ancak ürün güvenilirliği ve işlevselliği için ciddi riskler oluşturur.Çip bileşen terminalleri arasında yaygın olarak ortaya çıkan bu kusurlara karşı özellikle savunmasızdır., IC paketlerinin etrafında, hatta anahtar düğme montajlarının içinde bile.

Formasyon Mekanizmi: Isı Dinamiklerinin Mikroskobik Bir Savaşı

Geri akış lehimleme sırasında, lehimli pasta ve akış, geri akış fırında sıcaklıklar yükseldikçe dramatik dönüşümlere maruz kalır.Lehimli pasta, sonunda tamamen sıvı bir duruma gelmeden önce kalın bir pastadan viskoz bir yarı sıvıya geçiyorBu kritik aşamada, akış uçuşuyla kabarcıklar oluşturan gazlar salınır. Bu kabarcıklar, yüzey gerginliği ve termal genişlemenin etkisi altında kaçıp, genişleyebilir veya diğerleriyle birleşebilir.Genişleyen akış buharından gelen basınç küçük lehim parçacıklarını ana lehim pasta kütlesinden ayırmaya zorlayabilir.

Ayrıldıktan sonra, bu çılgın lehim parçacıkları amaçlanan pad alanlarının ötesine göç edebilir ve lehim maskesinin kenarlarına yerleşebilir. Soğutulduktan sonra kalıcı küresel kusurlara dönüşürler.Sonuçlar ciddi olabilir - gevşek lehim topları çalışma sırasında koparılabilir, komşu pinler veya bileşenler arasındaki kısa devreye neden olabilir, hem güvenilirliği hem de elektrik performansını tehlikeye atar.

Lehim top oluşumunun on temel nedeni

Kapsamlı bir analiz, SMT süreçlerinde leylek topu oluşumuna katkıda bulunan on temel faktörü ortaya çıkarır:

• Lehimleme yapısı yüzey gerginliği ve ıslanabilirliği: Aşırı yüzey gerilimi, yumuşak bant kaplamasını engellerken, yetersiz gerilim, bant sınırlarının ötesinde yapıştırma çöküşüne izin verir.
• Akış Aktivitesi ve Yapısı: Yetersiz akış aktivitesi veya uygun olmayan formülasyon, oksitleri yeterince çıkaramıyor, ıslatmayı bozuyor ve kusur olasılığını arttırıyor.
• Hava akışı etkileri: Fena fırın hava akışı ayarları veya PCB düzenlemesi, erimiş lehim davranışını bozan türbülans yaratabilir.
• PCB Pad Tasarım Faktörleri: Kötü yastık geometri, aralık veya yüzey tedavisi, düzgün kaynak ıslatma ve dağılımını engeller.
• Bileşen kurşun tasarımı: Yetersiz kurşun uzunluğu, şekli veya bantlarla aralıklı uyumluluğu ıslatma engelleri yaratır.
• Geri Akış Profili Ayarları: Hızlı ön ısıtma rampası, çözücülerin tamamen buharlaşmasını engeller ve bu da tekrar akış sırasında lehim sıçramasına neden olabilir.
• PCB İşleme ve Depolama: Yüzey kirliliği, oksidasyon veya nem emilimi kaynaklılığı bozar.
• Yerleştirme Yüksekliği ve Basıncı: Yanlış bileşen yerleştirme parametreleri, dengesiz pasta dağılımına veya aşırı yayılmaya neden olur.
• Lehimli pasta kalitesi ve süreç kontrolü: Malzeme kirlilikleri, uygun olmayan depolama veya çevresel faktörler pasta performansını etkiler.
• Stencil Aperture Tasarım Sorunları: Yanlış hizalanmış veya fazla büyüklükteki açıklıklar pastanın bant alanlarının ötesinde kanamasını kolaylaştırır.

Lehim toplarını azaltmak için önleyici önlemler

Tasarım Aşamasında Dikkat Edilenler: Önerilen bant boyutlarıyla eşleşen bileşen ambalajı, fazla pasta yayılmasını en aza indirerek optimum solderability sağlar.Sıkı gelen PCB denetimi yüzey kalitesini ve uygun depolama koşullarını doğrular.

Malzeme Yönetimi: Sıkı lehimli pasta işleme protokolleri malzeme aktivitesini ve baskı kabiliyetini korur. Çevre kontrolleri nemle ilgili bozulmayı önler.

Süreç Optimizasyonu: Geri akış profillerinin belirli malzeme özelliklerine uyarlanması, zirve sıcaklıklarından önce tam akış aktivasyonunu sağlar.Bileşen özelliklerine dayalı şablon diyaframı ayarları, pastanın çökme doğruluğunu kontrol eder.

Kalite güvencesi: Kusurlar ortaya çıktığında derhal kök neden analizi, tekrarlamayı önlemek için zamanında düzeltici eylemleri mümkün kılar.

Tekrar akış sırasında lehim malzemelerinin karmaşık fiziksel ve kimyasal davranışlarını anlamak, kusurların en aza indirgenmesi için temel kalmaktadır.malzeme seçimi, termal profilleme ve akış formülasyonu, üreticiler SMT montaj güvenilirliğini ve performansını artırırken lehim toplarının oluşumunu önemli ölçüde azaltabilir.