Si vous avez déjà construit des cartes avec des QFP ou des BGA à pas fin, vous connaissez déjà la douleur : tout semble “correct” sur le dessus, mais le véritable drame se cache sous l'emballage. Une minuscule erreur de placement peut se transformer en pontage, en tête dans le pilier ou en ouvertures bizarres qui se manifestent bien plus tard dans le test.
Voici ma position : buses de haute précision ne sont pas de simples accessoires. Ils constituent un outil de contrôle des processus. Lorsque le terrain devient étroit, la conception de la buse et le contrôle de la force de placement commencent à déterminer le rendement.
Placement à pas fin et pontage de la pâte à braser
Force de placement et extraction de la pâte à braser
Le pas fin ne pardonne pas. Si vous frappez la pâte trop fort, elle peut s'écraser et s'étaler. C'est ainsi que l'on obtient des ponts et des courts-circuits, parfois sous des pièces que l'AOI ne peut pas voir. Fuji indique clairement qu'une charge plus élevée pendant le placement à pas fin peut étaler la pâte à braser et provoquer des pontages, ainsi que des problèmes supplémentaires comme les billes de soudure.
Infineon dit la même chose du côté des BGA : il faut une force de placement suffisante, mais sans excès, Il est important de ne pas trop forcer, car une force trop importante peut faire sortir la pâte et créer des courts-circuits au niveau des joints de soudure.
Donc, oui... “il suffit de pousser plus fort” n'est pas un plan.
Conception de la buse à faible impact
Absorption des chocs de la buse en deux parties
Un moyen pratique de protéger la pâte (et les parties fragiles) consiste à absorber l'impact au niveau de la buse, et non en ralentissant l'ensemble de la machine.
Fuji décrit un conception de la buse en deux parties qui absorbe les chocs liés au placement, réduisant ainsi la charge sans qu'il soit nécessaire de réduire la vitesse de placement. Ils indiquent même un placement à faible impact jusqu'à 0,5 N à la vitesse maximale, L'objectif est d'éviter les dommages et les ponts de soudure sans nuire à la productivité.
C'est l'argument central :
N'échangez pas la vitesse contre la douceur si la buse peut amortir les chocs.
Détection de la hauteur du panneau et compensation de la déformation
Voici la partie la plus sournoise : vous pouvez avoir une buse parfaite, mais des pièces cassées si la carte de circuit imprimé est déformée.
Fuji met l'accent sur la mesure du gauchissement du panneau et le décalage de la hauteur de placement afin que la charge correcte soit appliquée, que le panneau soit courbé vers le haut ou vers le bas.
Dans l'atelier, cela est très important pour les panneaux minces, les déséquilibres de cuivre élevés, les fentes et les dispositions denses. Vous pouvez serrer toute la journée et perdre quand même.
Résolution de l'axe Z et contrôle de la force de montage
Résolution de l'axe Z de deux micromètres
Lorsque l'on cherche à obtenir des pas fins et des passives minuscules, Le contrôle des Z devient votre “feeling”. Si les pas Z sont approximatifs, votre contrôle de la force de placement se résume à une supposition.
La brochure de solutions de Mycronic indique que la tête de montage Midas possède les caractéristiques suivantes Résolution de l'axe z de deux micromètres, La force de montage des pièces délicates est ainsi assurée par des capteurs.
Contrôle intelligent de l'impact de la surface et planches déformées
Cette même brochure explique comment le système d'asservissement de l'axe z empêche à la fois la force d'impact élevée et la force d'impact élevée. et La pression de montage est insuffisante, même sur les cartes déformées, et permet d'éviter les microfissures sur les composants sensibles.
En langage de production réel : vous ne voyez plus de “fissures mystérieuses” aléatoires qui apparaissent après la refusion ou après un cycle thermique.
Placement et centrage des composants BGA
Reconnaissance des balles au lieu de la reconnaissance des contours
Les BGA adorent tromper les systèmes de vision. Le contour du boîtier n'est pas toujours parfaitement aligné sur les billes de soudure.
Infineon recommande d'utiliser reconnaissance des balles plutôt que la reconnaissance des contours pour le centrage, car elle supprime la tolérance entre la bille et le corps de l'emballage.
Ce n'est pas rien lorsque les boules de soudure constituent la véritable interface électrique.
Le placement manuel entraîne des retouches
Infineon met également en garde contre le positionnement manuel, en particulier pour les petites terminaisons et les petits pas, car un positionnement précis est important, même en cas d'alignement automatique pendant la refusion.
Par conséquent, si votre ligne de production continue à “pousser à la main” les BGA sous un microscope... vous planifiez en fait les travaux de reprise pour le vendredi soir.
Impression de pâte à braser et réalité des BGA à pas fin
Épaisseur du pochoir 100-150 μm
Le contrôle de la buse ne peut pas corriger les mauvais dépôts de pâte. Il faut que le volume de pâte corresponde au micro-pas.
Infineon note que l'épaisseur du pochoir pour les BGA peut varier de 1 à 5 mm. 100 et 150 μm, en fonction du rapport de surface, du matériau et du diamètre de l'ouverture, avec des ouvertures circulaires pour les BGA.
Boîtier au pas de 0,3 mm avec moins de retouches et zéro tombstoning
Il existe également un signal fort dans le monde réel qui montre que la hauteur de la voix diminue, contrôle des processus devient la seule issue.
Un cas client de Mycronic traite des BGA/LGA jusqu'à Pas de 0,3 mm, rapport 30% moins de cartes à retravailler et la mise au tombeau zéro (lié à l'ajout d'une étape de collage dans la même passe), et le rendement passant de 80% à environ 90%.
Sujet différent (impression à jet d'eau / adhésifs), même leçon : le terrain serré sanctionne le contrôle négligé.
Carte d'argumentation avec preuves
| Argumentaire pratique (ce que vous pouvez défendre sur la ligne) | Ce qu'il change dans la production | Source des données |
|---|---|---|
| Une charge de placement élevée peut entraîner un pontage de la pâte à braser dans les applications à pas fin. | Moins de shorts cachés sous les pièces, moins d'évasions “AOI ne l'a pas détecté”. | Fuji met en garde contre l'écrasement de la pâte et la formation de ponts en cas de pas fin. |
| La conception de la buse absorbant les chocs réduit l'impact sans ralentir le temps de cycle. | Maintient l'UPH tout en réduisant les contraintes mécaniques et l'étalement de la pâte | Fuji décrit une buse en deux parties à faible impact, aussi bas que 0,5 N à la vitesse maximale. |
| Mesure du gauchissement + décalage en hauteur pour stabiliser la charge de placement | Moins d'accidents de buse / d'assise irrégulière sur les panneaux courbés | Détection de la hauteur du panneau Fuji et décalage basé sur la page de gauchissement. |
| Le contrôle fin de l'axe Z améliore le contrôle de la force de montage | Protège les pièces délicates, réduit les microfissures | Mycronic indique une résolution de deux micromètres sur l'axe z et un concept de contrôle de la force. |
| Le centrage des BGA doit se faire par reconnaissance des billes | Un meilleur alignement là où c'est vraiment important | Infineon recommande la reconnaissance des billes pour le centrage. |
| Une force de placement excessive peut comprimer la pâte et raccourcir les joints. | Arrête le “pompage de la pâte” et les courts-circuits sous les BGA | Infineon met en garde contre les courts-circuits causés par une force de placement trop importante. |
| Le micro-pas (0,3 mm) nécessite un contrôle plus strict pour réduire les retouches | Meilleur rendement, moins de retouches | Cas Mycronic : Pas de 0,3 mm, 30% moins de cartes à retravailler, rendement ~80→~90. |
Buse de machine à souder à la vague sélective
Flux de soudure précis pour les cartes à technologie mixte
C'est là que les gens oublient la situation dans son ensemble. De nombreuses cartes sont de technologie mixte : SMT à pas fin + connecteurs à trous traversants. Vous pouvez placer un BGA sur la face supérieure, puis plus tard faire une vague sélective sur la face inférieure.
Sur le site de Meraif, le Buse de machine à souder à la vague sélective La catégorie est positionnée autour de flux de soudure précis et durabilité, Le système de soudure THT permet d'améliorer la précision, l'efficacité et la fiabilité de l'assemblage.
Cela correspond à l'ensemble de l'argumentation : les buses de précision ne s'arrêtent pas pick-and-place. Si vous poussez la soudure exactement là où elle doit aller (et nulle part ailleurs), vous réduisez le risque de pontage, le stress thermique et les boucles de reprise, en particulier lorsque la carte est emballée.
Des décisions clés en main en matière de lignes SMT qui ne nuisent pas à votre rendement
Pièces de rechange, OEM/ODM et “ne pas laisser la ligne s'arrêter”.”
Dans les usines réelles, le plus grand “ennemi” n'est pas la théorie. Ce sont les temps d'arrêt, l'usure des buses, les fuites de vide et les pertes aléatoires de captage.
Meraif se positionne comme un Fournisseur de lignes SMT clés en main avec Plus de 20 ans d'expérience dans l'exploitation d'une usine SMT, Le programme d'évaluation de la qualité de l'eau, qui couvre la sélection des équipements, la conception de la ligne, l'installation, l'étalonnage, la mise en service et le contrôle de la qualité. soutien.
Le site met également l'accent sur stocker des pièces de rechange comme les buses et les accessoires, ainsi qu'une couverture de la marque et une assistance de bout en bout.
Si vous achetez en gros ou si vous faites de l'OEM/ODM, c'est important parce que.. :
- vous voulez uniformité des buses sur l'ensemble des lots (même géométrie, même comportement dans le vide),
- vous voulez remplacement rapide afin que les changements ne se transforment pas en mini-crise,
- et vous voulez quelqu'un qui comprenne l'ensemble de la ligne, et pas seulement une partie.
Ce n'est pas le cas de tous les fournisseurs, mais c'est ce que me demandent les propriétaires de lignes.
Résultat
Lorsque vous construisez des assemblages à pas fin et BGA, vous ne vous contentez pas de placer des pièces. Vous gérez les forces, le gauchissement, le comportement de la pâte et l'alignement, à grande vitesse.
L'argument le plus intelligent est donc simple :
- Utiliser des buses qui contrôlent l'impact, et pas seulement l'aspiration.
- Contrôler Z et le gauchissement, ou votre charge dérivera.
- Centrer les BGA par des billes de soudure, et non des vibrations.
- Ne négligez pas non plus les soudures en aval...Buse de machine à souder à la vague sélective Les choix peuvent également protéger les mises en page denses.
