إعادة لحام التدفق - حل للمشاكل التي تحدث مع حبات القصدير والصفائح الرأسية والجسور والامتصاص والبثورات من فيلم اللحام

يتم تقسيم لحام التدفق العكسي إلى عيوب رئيسية وعيوب ثانوية وعيوب سطحية. أي عيب يعيق وظيفة SMA يسمى عيبًا رئيسيًا.العيوب الثانوية تشير إلى الرطوبة بين مفاصل اللحام جيدة، لا يسبب فقدان وظيفة SMA ، ولكن له تأثير على حياة المنتج قد تكون عيوب؛ عيوب السطح هي تلك التي لا تؤثر على وظيفة وعمر المنتج.إنه يتأثر بالعديد من المعايير، مثل معجون اللحام، دقة اللحام وعملية اللحام.نحن نعلم أن تقنية تجميع السطح المعقول تلعب دورا حيويا في التحكم في تحسين جودة منتجات SMT.

I. حبيبات القصدير في لحام إعادة التدفق

1آلية تشكيل حبات القصدير في لحام التدفق:حبة القصدير (أو كرة اللحام) التي تظهر في لحام إعادة التدفق غالبا ما تكون مخفية بين الجانب أو المسامير متباعدة بين الطرفين من عنصر رقاقة مستطيلةفي عملية ربط المكونات ، يتم وضع معجون اللحام بين دبوس مكون الشريحة والحافظة.معجون اللحام يذوب إلى سائلإذا لم تكن جزيئات اللحام السائل مبللة بشكل جيد مع الوسادة و دبوس الجهاز ، وما إلى ذلك ، لا يمكن تجميع جزيئات اللحام السائل في مفصل اللحام.جزء من اللحام السائل سوف تتدفق خارج لحام وتشكيل حبات القصديرولذلك، فإن السقوط الضعيف لللحام مع الوسادة و دبوس الجهاز هو السبب الرئيسي لتشكيل حبات القصدير.بسبب الانحراف بين الشبكة والحافظة، إذا كان التراجع كبيرًا جدًا ، فسيؤدي ذلك إلى تدفق معجون اللحام خارج الوسادة ، ومن السهل أن تظهر حبات القصدير بعد التسخين.ضغط محور Z في عملية التثبيت هو سبب مهم للكرات القصيرة، والتي غالبا ما لا يتم الاهتمام بها.يتم وضع بعض آلات التثبيت وفقا لسمك المكون لأن رأس محور Z يقع وفقا لسمك المكون، والذي سيؤدي إلى ربط المكون بالPCB وسيتم طحن قشرة القصدير إلى الخارج من قرص اللحام. في هذه الحالة يكون حجم حبة القصدير المنتجة أكبر قليلاً ،ويمكن عادة منع إنتاج حبة القصدير ببساطة بإعادة ضبط ارتفاع محور Z.

2. تحليل السبب وطريقة التحكم: هناك العديد من الأسباب لضعف قابلية اللحام على الرطوبة ، والتحليل الرئيسي التالي والأسباب والحلول ذات الصلة ذات الصلة بالعملية:(1) تعيين منحنى درجة حرارة الارتداد غير صحيحإن تدفق معجون اللحام يتعلق بالحرارة والوقت، وإذا لم يتم الوصول إلى درجة حرارة كافية أو وقت، فإن معجون اللحام لن يتدفق.ارتفاع درجة الحرارة في منطقة التسخين السريع جدا والوقت قصير جدا، بحيث لا يتطاير الماء والمذيب داخل معجون اللحام تمامًا ، وعندما يصلون إلى منطقة درجة حرارة إعادة التدفق ، يغلي الماء والمذيب من حبات القصدير.أثبتت الممارسة أنه من المثالي للسيطرة على معدل ارتفاع درجة الحرارة في منطقة التسخين المسبق عند 1 ~ 4 °C / S(2) إذا ظهرت حبات القصدير دائما في نفس الموقف، فمن الضروري التحقق من هيكل تصميم قوالب المعدن.حجم الحافظة كبير جداً، والمواد السطحية ناعمة (مثل قوالب النحاس) ، مما سيؤدي إلى التركيز الخارجي لمعجون اللحام المطبوع بشكل غير واضح ومرتبط ببعضهما البعض ،والذي يحدث في الغالب في الطباعة المكتبة من أجهزة الحركة الدقيقة، وسوف تسبب حتما عدد كبير من حبات القصدير بين الدبابيس بعد reflow.يجب اختيار مواد القالب المناسبة وعملية صنع القالب وفقًا للأشكال المختلفة والمسافات المركزية للرسومات المكتوبة لضمان جودة الطباعة من معجون اللحام. (3) إذا كان الوقت من اللصق إلى إعادة تدفق اللحام طويلًا جدًا ، فإن أكسدة جزيئات اللحام في معجون اللحام ستسبب عدم إعادة تدفق معجون اللحام وتنتج حبات القصدير.اختيار معجون لحام مع حياة عمل أطول (عادة ما لا تقل عن 4 ساعات) سوف يخفف هذا التأثير(4) بالإضافة إلى ذلك، لا يتم تنظيف اللوحة المطبوعة التي تم طباعتها بشكل خاطئ، مما سيؤدي إلى بقاء اللوحة على سطح اللوحة المطبوعة ومن خلال الهواء.تشويه معجون اللحام المطبوع عند ربط المكونات قبل اللحام العائليوهذه هي أيضاً أسباب حبات القصدير، وبالتالي ينبغي أن تسرع مسؤولية المشغلين والفنيين في عملية الإنتاج،تلبية متطلبات العملية والإجراءات التشغيلية للإنتاج بدقة، وتعزيز مراقبة جودة العملية.

يتم لحام طرف واحد من الطرفين من شريحة العنصر إلى منصة، والنهاية الأخرى تميل إلى الأعلى. هذه الظاهرة تسمى ظاهرة مانهاتن.السبب الرئيسي لهذه الظاهرة هو أن نهايتين من المكونات لا يتم تسخينها بالتساوي، ويتم ذوبان معجون اللحام بشكل متتابع. التسخين غير المتكافئ في كلا الطرفين من المكون سيتسبب في الظروف التالية:

(1) لم يتم تصميم اتجاه ترتيب المكونات بشكل صحيح. نتخيل أن هناك خط حد إعادة التدفق عبر عرض فرن إعادة التدفق،الذي سوف يذوب بمجرد أن تمر معجون اللحام من خلاله. ينتهي طرف واحد من عنصر رقاقة مستطيلة يمر من خلال خط الحد إعادة التدفق أولا، وتذوب معجون اللحام أولا، والسطح المعدني من نهاية عنصر رقاقة لديه التوتر السطحي السائل.الطرف الآخر لا يصل إلى درجة حرارة المرحلة السائلة من 183 درجة مئوية ، لا يتم إذابة معجون اللحام ،والقوة اللاصقة للجريان هي أقل بكثير من التوتر السطحي من معجون اللحام، بحيث تكون نهاية العنصر غير المنصهر مستقيمة. لذلك ، يجب الحفاظ على كلا طرفي العنصر لدخول خط حد إعادة التدفق في نفس الوقت ،بحيث يتم إذابة معجون اللحام على طرفي المنصة في نفس الوقت، تشكيل التوتر السطحي السائل متوازنة، والحفاظ على موقف المكون دون تغيير.

(2) عدم كفاية التسخين المسبق لمكونات الدوائر المطبوعة أثناء لحام المرحلة الغازية.إطلاق الحرارة وذوبان معجون اللحاميتم تقسيم لحام المرحلة الغازية إلى منطقة التوازن ومنطقة البخار، ودرجة حرارة الحام في منطقة البخار المشبعة تصل إلى 217 درجة مئوية.وجدنا أنه إذا لم يتم تسخين مكونات اللحام بشكل كاف، وتغير درجة الحرارة فوق 100 درجة مئوية، قوة الغازية لحام المرحلة الغازية سهلة لتطفو مكون رقاقة من حجم الحزمة أقل من 1206،مما يؤدي إلى ظاهرة الصفائح العموديةمن خلال تسخين المكونات المطاوئة في صندوق درجة حرارة عالية ومنخفضة في 145 ~ 150 °C لمدة حوالي 1 ~ 2min، وأخيرا تدخل ببطء في منطقة البخار المشبعة لللحام،تم القضاء على ظاهرة الوقوف على الأوراق.

(3) تأثير نوعية تصميم العلبة. إذا كان زوج من حجم العلبة من عنصر الشريحة مختلفة أو غير متماثلة، فإنه سوف يسبب أيضا كمية من معجون اللحام المطبوعة غير متسقة،الوسادة الصغيرة تستجيب بسرعة لدرجة الحرارة، وملصق اللحام عليها من السهل أن يذوب، والوسادة الكبيرة هو العكس، لذلك عندما ملصق اللحام على وسادة صغيرة تذوب،يتم تصويب المكون تحت تأثير التوتر السطحي لبستة اللحامإن عرض أو فجوة الوسادة كبيرة جداً، ويمكن أن تحدث ظاهرة الوقوف على الورق.تصميم علبة وفقا صارمة للمواصفات القياسية هو الشرط الأساسي لحل العيب.

الثالث: الجسر الجسر هو أيضاً أحد العيوب الشائعة في إنتاج SMT ، والتي يمكن أن تسبب دوائر قصيرة بين المكونات ويجب إصلاحها عند مواجهة الجسر.

(1) مشكلة جودة معجون اللحام هي أن محتوى المعادن في معجون اللحام مرتفع ، خاصة بعد أن يكون وقت الطباعة طويلًا جدًا ، فمن السهل زيادة محتوى المعادن ؛لزجة معجون اللحام منخفضة، ويتدفق من الوسادة بعد التسخين المسبق. انخفاض ضعيف من معجون اللحام ، بعد التسخين المسبق إلى الخارج من الوسادة ، سوف يؤدي إلى جسر دبوس IC.

(2) نظام الطباعة الطباعة لديها ضعف دقة تكرار، عدم المساواة، وطابعة معجون اللحام إلى البلاتين النحاس، والتي تظهر في الغالب في إنتاج QFP رقيقة الطابع.لا يكون محاذاة الصفيحة الفولاذية جيدة ولا يكون محاذاة PCB جيدة ولا يكون تصميم حجم / سمك نافذة الصفيحة الفولاذية موحدًا مع تصميم طبقة PCB، مما يؤدي إلى وجود كمية كبيرة من معجون اللحام ، مما سيؤدي إلى الارتباط. الحل هو ضبط آلة الطباعة وتحسين طبقة طلاء لوحات PCB.

(3) ضغط الارتباط كبير جدا، وامتصاص معجون اللحام بعد الضغط هو سبب شائع في الإنتاج، وينبغي ضبط ارتفاع محور Z.إذا لم تكن دقة اللصق كافية(4) سرعة التسخين المسبق سريعة جدا، والذائب في معجون اللحام متأخر جدا لتتطاير.

ظاهرة سحب النواة ، والمعروفة أيضًا باسم ظاهرة سحب النواة ، هي واحدة من عيوب اللحام الشائعة ، والتي هي أكثر شيوعًا في لحام إعادة التدفق في مرحلة البخار.ظاهرة امتصاص النواة هو أن يتم فصل اللحام من منصة على طول الدبوس والجسم رقاقة، والتي سوف تشكل ظاهرة لحام افتراضية خطيرة. السبب عادة ما يعتبر أن التوصيل الحراري الكبير للدبوس الأصلي، وارتفاع درجة الحرارة السريع،بحيث يتم تفضيل لحام لتبلل الدبوس، قوة الرطوبة بين اللحام والدبوس أكبر بكثير من قوة الرطوبة بين اللحام والسطح ،وارتفاع الدبوس سيزيد من حدوث ظاهرة امتصاص القلبفي لحام إعادة التدفق الأشعة تحت الحمراء، رصيف PCB واللحام في التدفق العضوي هي وسيلة امتصاص الأشعة تحت الحمراء ممتازة، ويمكن للدبوس انعكاس جزئي الأشعة تحت الحمراء، على النقيض من ذلك،يتم إذابة اللحام بشكل تفضيلي، قوة الرطوبة مع وسادة أكبر من الرطوبة بينه وبين الدبوس، لذلك سوف ترتفع اللحام على طول الدبوس، احتمال ظاهرة امتصاص النواة أصغر بكثير. الحل هو:في لحام إعادة التدفق في مرحلة البخار ، يجب أن يتم تسخين SMA بشكل كامل أولاً ثم وضعها في فرن مرحلة البخار. يجب التحقق بعناية من قابلية لحام بطاقة PCB وضمانها ،و PCB مع ضعف قابلية لحام لا ينبغي أن تطبق وتنتج؛ لا يمكن تجاهل coplanarity من المكونات، والأجهزة مع coplanarity ضعيفة لا ينبغي استخدامها في الإنتاج.

بعد اللحام، ستكون هناك فقاعات خضراء خفيفة حول مفاصل اللحام الفردية، وفي الحالات الخطيرة،والذي لا يؤثر فقط على جودة المظهر، ولكن يؤثر أيضا على الأداء في الحالات الخطيرة، وهو واحد من المشاكل التي تحدث في كثير من الأحيان في عملية اللحام.السبب الرئيسي لفيلم مقاومة اللحام الرغوة هو وجود غاز / بخار الماء بين فيلم مقاومة اللحام والركن الإيجابييتم نقل كميات ضئيلة من الغاز / بخار الماء إلى عمليات مختلفة، وعندما تواجه درجات حرارة عالية،التوسع الغازي يؤدي إلى نزع طبقة من فيلم مقاومة اللحام والركن الإيجابي. أثناء لحام، درجة حرارة الوسادة مرتفعة نسبيا، لذلك الفقاعات تظهر أولا حول الوسادة. الآن عملية المعالجة تحتاج في كثير من الأحيان إلى تنظيف، جافة ومن ثم القيام بالعملية التالية،مثل بعد الحفر، يجب تجفيف ثم لصق فيلم مقاومة لحام، في هذا الوقت إذا كانت درجة حرارة التجفيف ليست كافية سوف تحمل بخار الماء في العملية التالية.بيئة تخزين PCB ليست جيدة قبل المعالجة، الرطوبة مرتفعة جدا، واللحام لا يجف في الوقت المناسب؛ في عملية لحام الموجة، غالبا ما تستخدم مقاومة تدفق تحتوي على الماء، إذا كانت درجة حرارة التسخين المسبق لPCB ليست كافية،بخار الماء في التدفق تدخل داخل رصيف PCB على طول جدار الثقب من ثقب من خلال، وبخار الماء حول منصة الدخول أولا، وهذه الحالات سوف تنتج فقاعات بعد مواجهة درجة حرارة عالية لحام.

الحل هو: (1) يجب أن يتم السيطرة على جميع الجوانب بدقة ، يجب فحص PCB المشتري بعد التخزين ، عادة في ظل الظروف القياسية ، يجب ألا تكون هناك ظاهرة فقاعة.

(2) يجب تخزين PCB في بيئة مُهبلة وجافة ، فترة التخزين لا تزيد عن 6 أشهر ؛ (3) يجب أن يُخبز PCB في الفرن قبل اللحام 105 °C / 4H ~ 6H ؛