Yetersiz Lehim Bağlantıları: Pasta ve Yerleştirme ile İlgili Nedenler

Sessiz kısmı yüksek sesle söyleyeceğim. Çoğu hat önce yeniden akıtmayı suçlar.

Bu geriye dönüktür ve günleri boşa harcar, çünkü “yetersiz lehim bağlantıları” genellikle daha önce doğar: yazıcıda (hacim / şekil) ve yerleştirmede (parçanın o macunun içine nasıl girdiği), sonra yeniden akış sadece hatayı “kilitler”.

Üç kelime. Baskıdan başla.

Gerçek fabrika zeminlerinde gördüğüm şey şu: güzel bir yeniden akış profili çalıştırabilir, parlak bir zirveye ulaşabilir, her bölgeyi kaydedebilir ve yine de levhaları lehim açlığı olan bağlantılarla gönderebilirsiniz çünkü tortular düşüktü (veya bulaşmış, kurumuş veya tutarsız) ve parça, flux çalışmaya başladığında oturduğunu düşündüğünüz yere asla oturmadı.

O halde süreç insanları gibi konuşalım. Hayalperestler gibi değil.

Daha geniş bir hata kalıpları ve kontrolleri kütüphanesi istiyorsanız SMT süreç ve kalite kılavuzları okurken başka bir sekmede açın.

“Yetersiz lehim bağlantıları” pratikte gerçekten ne anlama gelir?

Eklem “aç” görünüyor. Küçük fileto. Kısmi ıslanma. İnce topuk. Siz dürtünceye ve sayaç çığlık atıp açılıncaya kadar neredeyse bağlı görünen bir martı kanadı ucu.

Ve çirkin gerçek: bu kusur saklanmayı sever. Işık affedici olduğunda AOI bunu gözden kaçırabilir. Yük hafif olduğunda fonksiyonel test gözden kaçırabilir. Daha sonra titreşim, termal döngü veya müşterinin saha ortamı sizin için son incelemeyi yapar.

Hareket eden veya ısınan herhangi bir şey inşa ediyorsanız, bunu görmezden gelemezsiniz.

SMT Gres

Bunun teorik olmadığının kanıtı

Hatıraları eğitim aracı olarak kullanmayı sevmiyorum. Ama dürüstler. Lehim bağlantıları doğru olmadığında neler olduğunu gösteriyorlar.

  • NHTSA, Ekim 2023 tarihli bir Bölüm 573 başvurusunda, bir Ford F-150 BEV sorununun bir eksik lehim bağlantısı elektronik kabin soğutma suyu ısıtıcısındaki bir PCBA'ya giden düşük voltajlı bir konektörde; raporda, ikincil bir düşük hacimli hattın hatanın aşağıya doğru geçmesine nasıl izin verdiği bile belirtiliyor. Bu “yeniden akış sihri” değil. Bu süreç kontrol hatasıdır. NHTSA Bölüm 573 raporu 23V-688.
  • NHTSA, Kasım 2024 tarihli 573. Bölüm dosyasında, aşağıdaki özelliklerle üretilen geri görüş kameralı PCB'ye sahip Hyundai araçlarını tanımlamaktadır yetersiz lehim bağlantıları, Kamera arızası ve FMVSS 111 uyumsuzluğu riski; neden açıklaması, üretim sırasında oluşan ve çalışma sıcaklığı ile ilerleyen çatlaklara işaret etmektedir. NHTSA Bölüm 573 raporu 24V-879.
  • 2024 tarihli bir akademik-endüstri makalesi (herkese açık bir PDF olarak barındırılıyor), birçok EMS mühendisinin zaten bildiği bir şeyi tekrarlıyor: lehim pastası baskısı, baskı adımının lehimleme kusurlarının büyük bir bölümünü oluşturduğunu ve kötü baskı sorunlarını gidermek için kaybedilen zamanın büyük bir bölümünü oluşturduğunu belirterek, aşağı akıştaki ağrının büyük bir bölümünü yönlendiriyor. Vekil tabanlı SMT süreç optimizasyonu makalesi (2024 PDF). (researchsquare.com)

Şimdi pratik olalım.

Macun tarafı: yanlışlıkla bir eklemi nasıl aç bırakırsınız

1) Düşündüğünüzden daha az macun bastınız (klasik düşük hacim)

Bu sıkıcı bir suçlu. Ayrıca çoğu hafta kazanır.

Yaygın nedenler:

  • Tıkalı delikler (oksit, kurumuş flaks, macun ayrılması, kötü silme aralığı)
  • Kötü conta şablon ve levha arasında (çözgü, zayıf sıkıştırma, aşınmış şablon, bükülmüş çerçeve)
  • Yanlış baskı basıncı / hızı / ayırma hızı (macunu yanlış keserseniz, temiz bir şekilde bırakmazsanız, açıklığa hapsedersiniz)
  • Yanlış durumda yapıştırın (çok soğuk, çok sıcak, çok kuru, fazla çalışılmış, son kullanma tarihi geçmiş, tutarlı bir şekilde yoğrulmamış/karıştırılmamış)

Henüz bu eğilimde değilseniz, başlayın. SPI kullanın.

Donanım tarafına ihtiyacınız varsa lehim pastası yazıcıları seçenekler ve ayarlar felsefesi, çünkü “aynı model yazıcı” kurulum disiplinine bağlı olarak çılgınca farklı davranabilir.

2) Şablon tasarımı sizi sessizce başarısızlığa hazırlar

Mühendisler yeniden akış bölgeleri hakkında tartışmaya bayılırlar. Bu arada, şablon sessizce verimi sabote ediyor.

Bak:

  • Alan oranı ince aralıklı diyaframlarda çok düşük (macun salınımı dengesizleşir)
  • Diyafram açıklığı azaltmaları çok agresifleşen
  • Adım şablonu bitişik pedler arasında eşit olmayan hacim yaratan geçişler
  • Diyafram duvar kalitesi / kaplama transfer verimliliğini azaltan sorunlar

Kullandığım basit bir test: SPI hacim histogramlarını ped türüne göre karşılaştırın (0402 vs QFP vs QFN çevre vs termal ped). Yalnızca bir ped ailesi çökerse, bu “yerleştirme kayması” değildir. Bu şablon + baskı fiziğidir.

3) SPI limitleriniz “iyi hissettiren” limitlerdir, kontrol limitleri değil

Bunu her zaman görüyorum: SPI programı sadece karikatür gibi kötü baskıları işaretliyor.

Onun yerine bunu yap:

  • Set ped-aileye-özel sınırlar (QFN çevre pedlerini 0603'lerle bir tutmayın)
  • İkisini de kullanın hacim ve alan eşikler (geniş bir yayma hacmi geçebilir)
  • Trend Cpk en kötü pedlerde, ortalama pedlerde değil

Alışveriş yapıyorsanız veya incelemeyi ayarlıyorsanız, şu adrese bakın SMT denetim sistemleri (SPI/AOI) “başarılı/başarısız” merceğiyle değil, süreç merceğiyle.

SMT Gres

Yerleştirme tarafı: “yeterince iyi” yerleştirme nasıl lehim açlığı yaratır?

Yerleştirme sadece “parçayı oraya koymakla” kalmaz. Yeniden akıştan önceki milisaniyeler içinde macun birikimini şekillendirir.

1) Yerleştirme kuvveti ve Z yüksekliği macunu sıkıştırabilir

Çok fazla aşağı doğru kuvvet veya kötü bir Z referansı olabilir:

  • silecek macunu dışarı kurşun altından
  • ince, düzensiz bir tortu oluşturmak (yukarıdan iyi görünür, topukta başarısız olur)
  • bir tarafta mikro çökme veya köprülemeye neden olurken diğer tarafı aç bırakır

Çok az kuvvet de aynı derecede kötü olabilir: kurşun macunla iyi temas etmez, akı aktivasyonu düzensiz hale gelir ve ıslanma geç başlar.

2) Ofsetlerin size zarar vermesi için çok büyük olması gerekmez

İnce hatvede küçük bir X/Y ofseti, ucu macun tuğlasının üstü yerine omzuna kaydırabilir. Yeniden akış sırasında, özellikle ağır parçalarda veya karışık bakır dengesine sahip pedlerde yüzey gerilimi sizi her zaman kurtaramaz.

Ve evet, yerleştirme doğruluğu burada önemlidir, ancak tekrarlanabilirlikpano desteği, ve güvene dayali strateji̇.

Hattınızda prototipler ve hacim karışıksa, bu süreç disiplininin kırıldığı yerdir. Karışık hatlar insanların kabul ettiğinden daha zordur. (“Sadece bir ürün daha ”nın istikrarlı bir hattı kaos makinesine dönüştürdüğüne şahit oldum). Bu karma SMT hat çözümleri Yüksek karışımlı bir gerçeklikte yaşıyorsanız, açı düşünmeye değerdir.

3) Nozul, pikap ve bileşen durumu sizi yanıltabilir

Hafifçe bükülmüş bir kurşun. Nem hassasiyeti yanlış kullanılmış. Eğrilmiş bileşen gövdesi. Aşınmış nozul ucu. Tutarsız vakum.

Bunlardan herhangi biri bileşenin iniş yapmasına neden olabilir:

  • eğim
  • eş düzlemlilik sorunları
  • kurşun macun içine oturtulmamış

O zaman bir uçta “yetersiz”, diğer uçta “iyi” olur. Rastgele görünüyor. Ama öyle değil.

SMT Gres

Güvendiğim hızlı bir teşhis akışı (çünkü tartışmaları durdurur)

Konuşmayı bırakın. Kanıtlamaya başla.

  1. SPI verilerini çekin ve aynı pano/panel üzerindeki iyi bağlantılarla karşılaştırın.
  2. Baskı-kart hizalamasını kontrol edin (yapıştırma ofseti daha sonra yerleştirme hatası gibi görünebilir).
  3. Yerleştirme kayıtlarını inceleyin: ofsetler, teta, Z, kuvvet (varsa), nozul kimliği, besleyici şeridi.
  4. Kesit veya mikro kesit bir arızalı bağlantı (tek bir örnek bile tartışmayı sona erdirebilir).
  5. Yeniden akış profili ile yalnızca hacim/temas olasılığını elediniz.

Kısa bir cümle. Veri kazanır.

Gerçekten hareket eden düzeltmeler verim

Önce işe yarayan yapıştırma/baskı düzeltmeleri

  • Sıkılaştır şablon silme stratejisi (frekans + çözücü + kuru silme zamanlaması)
  • Kilitleyin macun işleme: çözülme süresi, yoğurma süresi, açma süresi, nem kontrolü
  • Tekrar Ziyaret şablon açıklıkları en kötü ped ailelerinde (her şeyi bir kerede “optimize etmeyin”)
  • Sürmek için SPI kullanın kapalı döngü baskı ayarı (basınç, hız, ayırma, boşluk)

Bunu kendi içinizde tasarlayacak vaktiniz yoksa, üç hafta boyunca tahmin yürütmekle uğraşmaktansa bunu kabul edip yardım almanızı tercih ederim. İşte bu yüzden Anahtar teslim SMT hattı çözümleri hattın para kaybettiği zamanlar içindir.

“Gizemli” açlığı durduran yerleştirme düzeltmeleri

  • Yeniden kalibre et Z-yüksekliği ve kontrollü bir test panosu ile doğrulayın
  • Doğrulama bileşen oturma yeri yeniden akıştan önce yüksek büyütme kontrolleri ile
  • Denetim nozul aşınması ve vakum stabilitesi (şüphelileri değiştirin, tartışmayın)
  • İyileştirme pano desteği ince adımlı ve büyük parçalar altında (çözgü kalıntıları teması)

Ve ekibi bunu bir batıl inanç gibi değil, bir sistem gibi yürütmeleri için eğitin. Güçlü hatlar bunu yapar. Zayıf hatlar bunu yapmaz. Yapılandırılmış işe alıştırmaya ihtiyacınız varsa eğitim ve satış sonrası destek.

Pratik hile sayfası tablosu

Gördüğünüz belirtiMuhtemel macun/kök nedeniMuhtemel yerleşim/kök nedenHızlı onayGenellikle işe yarayan düzeltme
Kurşunun bir tarafında küçük filetoBu ped ailesinde düşük hacim, diyafram açma sorunlarıHafif X/Y kayması, macun kenarına kurşun inişiSPI hacmini/alanını sol ve sağ pedlerle karşılaştırınŞablon açıklığını ayarlama + yerleştirme ofset sınırlarını sıkılaştırma
Paneller arasında aynı ayak izi üzerinde rastgele yetersizMacun kuruması, tutarsız silme, nem dalgalanmalarıZ-yüksekliği kayması, nozul aşınması, pano destek varyasyonuZaman içinde SPI eğilimi + kontrol nozulu ID korelasyonuKontrol macunu kullanımı + bakım kadansı
Sadece ince adımda yetersizAlan oranı çok düşük, küçük açıklıklar tıkalıEş düzlemlilik/eğiklik, yetersiz oturmaSPI yüksek varyans + mikroskop ön yeniden akış gösterirŞablon yeniden tasarımı + Z/force doğrulaması
AOI'de iyi görünüyor, testte başarısız“Kabul edilebilir” ancak düşük macun yüksekliği/şekliKurşun tam oturmamış, hafif eğikKesit bir eklemSüreç sınırlarını yükseltin + oturma/teması iyileştirin
Yeniden akış ayarlamalarından sonra “hareket etme” sorunu giderildiKök neden yeniden akış değilKök neden yeniden akış değilSPI + yerleştirme günlükleri modeli gösterirBaskı/yerleştirme stabil hale gelene kadar yeniden akıtmaya dokunmayı durdurun

SSS (AEO-optimized)

S1: Yetersiz lehim bağlantıları nedir? Yetersiz lehim bağlantıları, çok az lehim hacmi veya zayıf ıslatma ile oluşan lehim bağlantılarıdır, bu nedenle dolgu aç görünüyor ve bağlantı, diğer her şey iyi görünse bile titreşim, ısı döngüsü veya test sırasında hafif bir dürtme altında açılabilir. Bu tanımdan sonra, anahtar basittir: yeniden akışa dokunmadan önce hacmin (SPI) veya temasın (yerleştirme) açlığa neden olup olmadığını kanıtlayın.

S2: Lehim bağlantılarında neden yetersiz lehim pastası var? Yetersiz lehim pastası, şablon baskı adımı çok az pasta hacmi bıraktığında veya pasta şekli çöktüğünde, genellikle tıkanmış açıklıklar, zayıf şablon-kart contası, yanlış baskı basıncı/hızı/ayrımı veya pasta durumu kayması (sıcaklık, nem, açık kalma süresi) nedeniyle meydana gelir. O zaman SPI ya bunu yakalayamaz ya da limitler çok gevşektir. Önce macun kullanımını, silme stratejisini ve tampon aile SPI eşiklerini sıkılaştırın.

S3: SMT'de yetersiz lehim bağlantılarını nasıl düzeltirsiniz? Yetersiz lehim bağlantılarını, doğru macun hacmini ve güvenilir bileşen temasını geri yükleyerek düzeltirsiniz: düşük hacimli pedleri belirlemek için SPI kullanın, şablon / diyafram ve baskı parametrelerini düzeltin, ardından yerleştirme Z-yüksekliği / kuvveti ve X / Y / teta tekrarlanabilirliğini doğrulayın, böylece uçlar veya sonlandırmalar, bağlantıyı yeniden akış kilitlemeden önce macuna gerçekten oturur. Bundan sonra, küçük bir DOE (her seferinde bir değişken) ile onaylayın ve kazanan ayarları dondurun.

S4: Pick-and-place yerleştirme hassasiyeti yetersiz lehim bağlantılarına neden olabilir mi? Pick-and-place yerleştirme hassasiyeti, küçük ofsetler, rotasyon hatası veya Z-yüksekliği/kuvvet hataları kurşunun veya sonlandırmanın macun birikintisine doğru şekilde oturmasını engellediğinde yetersiz lehim bağlantılarına neden olabilir, bu da ıslatma alanını azaltır ve yeniden akış sırasında filetoyu aç bırakır. Bu, aynı parçada yan yana dengesizlik olarak ortaya çıkar, genellikle “iyi” SPI hacmi ancak zayıf oturma ile. Yerleştirme kayıtlarını, nozül durumunu ve parçanın altındaki kart desteğini kontrol edin.

S5: Hangi şablon baskı sorunları yetersiz lehim gibi lehim bağlantı hatalarına yol açar? Şablon baskı sorunları, özellikle düşük alan oranı özellikleri, agresif açıklık azaltmaları, tıkalı açıklıklar, aşınmış şablonlar, kötü contalama veya vardiya sırasında dengesiz macun reolojisi nedeniyle açıklık salınımı dengesiz hale geldiğinde veya hacim hedefleri düştüğünde yetersiz lehime yol açar. Desen genellikle rastgele değil, ped ailesine göre kümelenir. Ayak izi türüne göre SPI histogramlarını kullanın, ardından transfer verimliliğini stabilize etmek için şablon tasarımını ve baskı parametrelerini ayarlayın.

Sonuç

Şu anda yetersiz lehim bağlantılarıyla mücadele ediyorsanız, yeni bir soruna giden yolda “profil ince ayar” yapmayın. SPI istatistiklerini, yerleştirme kayıtlarını (ofset/Z/nozul) ve birkaç kusur fotoğrafını gönderin, biz de size kusurun nerede oluştuğunu söyleyelim. Buradan başlayın: mühendi̇sleri̇mi̇zle i̇leti̇şi̇me geçi̇n.

Yorumlarınızı Bırakın

Yorumlar