Se trabalhar em SMT durante tempo suficiente, verá isso: pequenos “pimentos” de solda à volta dos chips, ou um grãozinho gordo que parece ser o dono do sítio. A AOI assinala-o, a QA fica nervosa e a fila de retrabalho começa a parecer um engarrafamento.
Neste post, vou manter-me prático. Vamos falar de cordão de solda e esferificação da solda, A sua linha de produção é um projeto de feira de ciências.
Contextualização rápida da nossa parte: Meraif constrói linhas SMT chave na mão-Desde o layout até à instalação, afinação e formação - pelo que vemos estes defeitos em linhas NPI de elevada mistura e linhas de produção em massa de alta velocidade.
Fio de solda vs. Esferas de solda em SMT Reflow
O cordão de solda e o cordão de solda parecem semelhantes à primeira vista, mas a “assinatura” é diferente:
- Cordão de soldadura: frequentemente abraça a extremidade de um chip (pense em 0402/0603), como que “estacionado” junto ao corpo do componente.
- Esferas de solda: mais dispersão aleatória - pequenas esferas na máscara, entre almofadas, por vezes rolando para locais de risco.
Se os misturares, vais perseguir o botão errado. Portanto, a primeira regra: classificar por localização + padrão, e não apenas “é uma bola”.”
Volume excessivo de pasta de solda
Esta causa mais dor do que a maioria das pessoas quer admitir.
Volume de depósito de pasta de solda
Quando o volume de pasta é demasiado elevado, a pasta extra tem de ir para algum lado. Durante a colocação, é espremida. Durante a refusão, pode partir-se e formar grânulos/bolas.
O que faz na linha:
- Utilização SPI observar a tendência do volume de depósitos, e não apenas a aprovação/reprovação.
- Aperte o seu toalhete para stencil cadência quando a humidade ou a idade da pasta muda.
- Se o seu projeto o permitir, reduza o depósito nas extremidades das pastilhas (mais adiante, falaremos sobre o stencil).
Falando a sério: se o seu SPI estiver desligado ou se não confiar nele, está basicamente a conduzir à noite sem faróis.
Força de colocação e registo de impressão
A maioria das “bolas mistério” não é mistério. Normalmente é impressão + colocação empilhamento.
Força de colocação (altura Z) e aperto de pasta
Demasiada força de colocação (ou altura Z errada) empurra a pasta para fora da peça. Depois, o refluxo transforma essa mancha de pasta em esferas de solda.
Registo da impressão e alinhamento do estêncil
Se a impressão estiver ligeiramente errada, pode acabar por depositar pasta na máscara de soldadura. Essa pasta adora transformar-se em pequenas bolas mais tarde.
Soluções rápidas que funcionam de facto:
- Verificar receita de colocação (altura Z, força de colocação, tempo de contacto).
- Verificar alinhamento do stencil à placa e suporte da placa (vácuo sob o estêncil, pinos de ferramentas, blocos de suporte).
- Preste atenção aos problemas de indexação do alimentador ou ao desgaste do bocal que cria micro-deslocações.
Se a sua linha for de alta velocidade, os pequenos desvios de colocação transformam-se rapidamente em grandes contagens de defeitos. É aqui que a mecânica estável é importante.
Perfil de refluxo Taxa de subida em rampa
Taxa de subida da rampa (°C/s)
Uma rampa demasiado lenta pode fazer com que a pasta se desloque e se desloque antes de ficar totalmente húmida, especialmente perto de pequenas limalhas. Muitas fábricas começam por afinar a rampa para uma janela controlada (um intervalo inicial comum que ouvirá é cerca de 1,5-2,5°C/s, e, em seguida, ajustar para a folha de dados da pasta e a massa térmica da placa).
O que eu faria numa loja a sério:
- Perfil com um perfilador térmico (não adivinhar a partir dos valores nominais do forno).
- Comparar o perfil de um “quadro dourado” com o perfil atual.
- Se alterou a espessura da placa ou a quantidade de cobre, volte a verificar o perfil. É importante, e muito.
Pré-aquecimento e libertação de gases de solventes
Pré-aquecimento / Zona de imersão
Quando o pré-aquecimento é descuidado, os solventes podem libertar gases de forma irregular. Isso pode criar salpicos de pasta e deixar para trás bolas de solda.
Dicas de marcação:
- Mantenha o pré-aquecimento estável em todas as pistas (se utilizar pistas duplas).
- Não apressar tanto a rampa que a parte de cima cozinhe enquanto a parte de baixo fica fria.
- Se vir picos de balões aleatórios em dias de chuva... sim, continue a ler.
Redução da abertura do estêncil e espessura do estêncil
Este é o seu “botão de controlo físico”.”
10% Redução da abertura para componentes de chips
Uma tática comum contra o enfraquecimento: reduzir a abertura do estêncil nas extremidades da pastilha (frequentemente cerca de Redução 10% como ponto de partida), para que não haja excesso de solda na terminação do componente.
Espessura do estêncil e relação de área
Se o estêncil for demasiado espesso para um trabalho de precisão, a pasta solta-se e mancha-se. Se for demasiado fino, as juntas ficam com fome. Está à procura de uma janela de processo sensata.
Versão da gíria de chão de fábrica:
O stencil é o seu “orçamento de pasta”. Gaste-o de forma inteligente.
Controlo da humidade e cozedura em tabuleiro
A humidade torna tudo mais estranho.
Humidade, absorção de humidade e esferificação aleatória
As placas, os componentes e até o manuseamento da pasta podem apanhar humidade. No refluxo, a humidade expande-se e pode contribuir para salpicos e comportamentos de soldadura estranhos.
Acções práticas:
- Utilizar armazenamento seco (armário seco ESD quando necessário).
- Seguir as regras MSL para pacotes sensíveis.
- Considere a possibilidade de cozer quando vir sinais de humidade (mas faça-o com base em dados e não em superstições).
Esta é uma das razões pelas quais as fábricas de elevada mistura são mais afectadas: os materiais ficam parados e, de repente, desaparecem.
Critérios de aceitação de esferas de solda IPC-A-610
Nem todas as bolas de solda significam sucata. Mas é preciso uma regra com a qual todos concordem.
Critérios de aceitação e desimpedimento elétrico
Pensamento comum ao estilo IPC (simplificado):
- Objetivo: não há bolas de solda soltas.
- Aceitável em alguns casos, se as esferas estiverem presas em resíduos/revestimento e não violarem a folga.
- Defeito se as esferas se puderem mover ou violarem o espaçamento elétrico mínimo.
Se não definir isto, os operadores discutirão todo o dia e o seu cliente continuará a pedir uma 8D.
Tabela de evidências: Causa Raiz → Ação → Fonte
| Ponto de controlo de defeitos (argumento) | O que está realmente a acontecer | O que se altera na linha | Fonte / base |
|---|---|---|---|
| Volume excessivo de pasta de solda | Demasiada pasta é espremida ou migra | Controlo de volume SPI, disciplina de limpeza do estêncil, afinação da abertura | Melhores práticas de engenharia de processos + lógica de folha de dados colada |
| Força de colocação e registo de impressão | A altura/força Z empurra a pasta para fora; a impressão incorrecta coloca a pasta na máscara | Verificar novamente a receita de colocação, o suporte da placa, o alinhamento da impressão | Experiência de depuração na linha SMT (NPI + produção em massa) |
| Taxa de aceleração do perfil de refluxo | A rampa lenta permite a queda/migração antes da humidificação | Perfil com perfilador térmico, afinar rampa/embebição | Orientação comum do OEM/fornecedor de pasta + prática de definição de perfis |
| Pré-aquecimento e libertação de gases de solventes | A libertação desigual de gases pode salpicar, deixando bolas | Estabilizar o pré-aquecimento, validar a imersão, reduzir os desvios diários | Disciplina de perfil de refluxo |
| Redução da abertura do estêncil e espessura do estêncil | O controlo de depósitos reduz a formação de grânulos perto das aparas | ~10% ponto de partida da redução da abertura, espessura correspondente ao passo | Prática de desenho de estêncil (padrões anti-borboto) |
| Controlo da humidade e cozedura de tábuas | A expansão da humidade aumenta o comportamento aleatório | Armazenamento a seco, controlos MSL, cozer com provas | Melhores práticas de manuseamento de materiais |
| Critérios de aceitação de esferas de solda IPC-A-610 | Necessidade de uma apreciação coerente e de regras de apuramento | Definir “aceitar vs defeito” no seu PON | Estrutura da norma industrial IPC-A-610 |
Massa lubrificante SMT para manutenção de alimentadores e máquinas
Esta parte é ignorada, mas é real: a estabilidade mecânica afecta a estabilidade da colocação, e a estabilidade da colocação afecta a compressão da pasta.
No nosso site chamamos-lhe "straight": A massa lubrificante SMT para o alimentador e a manutenção da máquina reduz o desgaste, melhora o movimento suave e suporta um desempenho estável em longas séries de produção.
Quando os alimentadores começam a arrastar-se ou um mecanismo se move “sem suavidade”, a colocação pode sofrer microdeslocações, o contacto com o bico pode tornar-se inconsistente e verá mais manchas de pasta. Não se trata de magia - apenas fricção e desvio.
Se a massa lubrificante for um artigo consumível, pode consultar a nossa Categoria de massa lubrificante SMT aqui:
https://pickandplacemachine.com/smt-grease/
(E sim, apoiamos as encomendas em massa e o fornecimento ao estilo OEM/ODM para consumíveis e peças sobresselentes, porque muitos clientes não querem voltar a qualificar os fornecedores todos os meses).
Um fluxo prático de resolução de problemas para a linha
Eis como eu o executaria numa fábrica real - rápido, sem dramas:
- SPI primeiro: tendência de volume, tendência de desvio, libertação de pasta.
- Impressora seguintePressão do rodo, limpeza do estêncil, contaminação da parte inferior.
- Colocação: Altura/força Z, condição do bocal, repetibilidade do alimentador, suporte da placa.
- Perfil de refluxo: medir com o perfilador, comparar com a corrida dourada, verificar a estabilidade da rampa/imersão/TAL.
- Materiais e ambientehumidade, exposição MSL, disciplina de armazenamento.
Se o fizer, impedirá que os “jogadores de bola ao acaso” vivam sem pagar renda na sua linha.
Soluções de linha SMT chave na mão
Se estiver a construir uma nova linha SMT ou se estiver cansado de corrigir um problema atrás do outro, a maior vitória é o controlo de ponta a ponta: impressora + recolha e colocação + refluxo + AOI/SPI + limpeza + manuseamento, tudo afinado como um único sistema. É basicamente isso que a Meraif faz como fornecedor de soluções chave-na-mão para instalações SMT, incluindo a conceção, integração, calibração e formação da linha.
O bico e a bola não são apenas defeitos. São sinais. Quando se lêem esses sinais atempadamente, protege-se o rendimento da primeira passagem e evita-se que o calendário de expedição se desvie... algo importante, certo?.
