SMT litavimo tiltas yra dažnas iššūkis, su kuriuo susiduria elektronikos gamintojai surinkimo proceso metu. Šis reiškinys atsiranda, kai lydmetalis netyčia sujungia du gretimus komponentus arba laidžias sritis, dėl ko įvyksta trumpasis jungimas arba pažeidžiamas funkcionalumas.Šiame straipsnyje mes gilinsimės į SMT litavimo tiltų subtilybes, įskaitant jų priežastis, prevencines priemones ir veiksmingus sprendimus.
1. Kas yra SMT PCB litavimo tiltas:
SMT litavimo tiltas, taip pat žinomas kaip "lydavimo trumpasis" arba "litavimo tiltas", atsiranda surenkant paviršiaus montavimo technologijos (SMT) komponentus ant spausdintinės plokštės (PCB). SMT komponentai montuojami tiesiai ant PCB paviršiaus, o litavimo pasta naudojama elektros ir mechaninėms jungtims tarp komponento ir PCB sukurti. Litavimo proceso metu ant SMT komponentų PCB trinkelių ir laidų užtepama litavimo pasta. Tada PCB kaitinamas, todėl litavimo pasta ištirpsta ir tekėja, sukuriant ryšį tarp komponento ir PCB.
2. SMT PCB lydmetalio sujungimo priežastys:
SMT litavimo tiltas atsiranda, kai surinkimo metu susidaro nenumatytas ryšys tarp gretimų trinkelių arba laidų ant spausdintinės plokštės (PCB). Šis reiškinys gali sukelti trumpąjį jungimą, neteisingus sujungimus ir bendrą elektroninės įrangos gedimą.
SMT litavimo tilteliai gali atsirasti dėl įvairių priežasčių, įskaitant nepakankamą litavimo pastos tūrį, neteisingą arba netinkamą trafareto dizainą, netinkamą litavimo jungties atstatymą, PCB užterštumą ir per didelį srauto likutį.Nepakankamas litavimo pastos kiekis yra viena iš litavimo tiltelių priežasčių. Trafaretinio spausdinimo metu ant PCB trinkelių ir komponentų laidų užtepama litavimo pasta. Jei neužtepsite pakankamai litavimo pastos, galite pasiekti žemą atskirties aukštį, o tai reiškia, kad litavimo pastai neužteks vietos tinkamai prijungti komponentą prie trinkelės. Tai gali sukelti netinkamą komponentų atskyrimą ir susiformuoti litavimo tilteliai tarp gretimų komponentų. Neteisingas trafareto dizainas arba nesutapimas taip pat gali sukelti litavimo tiltelį.
Netinkamai suprojektuoti trafaretai gali sukelti netolygų litavimo pastos nusėdimą litavimo pastos naudojimo metu. Tai reiškia, kad kai kuriose vietose gali būti per daug litavimo pastos, o kitose – per mažai.Nesubalansuotas litavimo pastos nusodinimas gali sukelti litavimo tiltelį tarp gretimų komponentų arba laidžių PCB sričių. Panašiai, jei trafaretas netinkamai išlygiuotas naudojant litavimo pastą, dėl to litavimo nuosėdos gali išsilyginti ir susidaryti litavimo tilteliai.
Nepakankamas lydmetalio jungties perpylimas yra dar viena lydmetalio tiltelio priežastis. Litavimo proceso metu PCB su litavimo pasta įkaitinama iki tam tikros temperatūros, kad lydmetalio pasta išsilydytų ir tekant suformuotų litavimo jungtis.Jei temperatūros profilis arba pakartotinio srauto nustatymai nustatyti neteisingai, litavimo pasta gali visiškai neištirpti arba tinkamai tekėti. Dėl to gali visiškai ištirpti ir nepakankamai atsiskirti tarp gretimų trinkelių ar laidų, dėl ko susidaro litavimo tilteliai.
PCB užterštumas yra dažna litavimo tiltelio priežastis. Prieš litavimo procesą ant PCB paviršiaus gali būti tokių teršalų kaip dulkės, drėgmė, alyva arba srauto likučiai.Šie teršalai gali trukdyti tinkamam lydmetalio drėkinimui ir tekėjimui, todėl lydmetalis gali sudaryti netyčias jungtis tarp gretimų trinkelių ar laidų.
Dėl per didelio srauto likučių taip pat gali susidaryti litavimo tilteliai. Flux yra cheminė medžiaga, naudojama oksidams pašalinti nuo metalinių paviršių ir skatinti lydmetalio drėkinimą litavimo metu.Tačiau jei srautas po litavimo nėra tinkamai išvalytas, jis gali palikti likučius. Šie likučiai gali veikti kaip laidžioji terpė, leidžianti lydmetaliui sukurti nenumatytas jungtis ir litavimo tiltelius tarp gretimų PCB trinkelių ar laidų.
3. Prevencinės priemonės SMT PCB litavimo tiltams:
A. Optimizuokite trafareto dizainą ir išlygiavimą: vienas iš pagrindinių veiksnių, padedančių išvengti litavimo tiltelių, yra trafareto dizaino optimizavimas ir tinkamo išlygiavimo užtikrinimas litavimo pastos tepimo metu.Tam reikia sumažinti diafragmos dydį, kad būtų galima kontroliuoti litavimo pastos, nusėdusios ant PCB trinkelių, kiekį. Mažesni porų dydžiai padeda sumažinti perteklinio lydmetalio pastos pasklidimo ir sujungimo galimybę. Be to, trafaretinių skylių kraštų apvalinimas gali paskatinti geriau išsiskirti litavimo pasta ir sumažinti litavimo polinkį tarp gretimų trinkelių. Sujungimo mažinimo metodų įgyvendinimas, pvz., mažesnių tiltelių ar tarpų įtraukimas į trafareto dizainą, taip pat gali padėti išvengti litavimo tiltelių. Šios tilto prevencijos funkcijos sukuria fizinį barjerą, kuris blokuoja lydmetalio srautą tarp gretimų trinkelių ir taip sumažina litavimo tiltelio susidarymo tikimybę. Tinkamas šablono išlygiavimas įklijavimo proceso metu yra labai svarbus norint išlaikyti reikiamą atstumą tarp komponentų. Dėl netinkamo išlygiavimo lydmetalio pasta nusėda netolygiai, o tai padidina litavimo tiltelių riziką. Naudojant lygiavimo sistemą, pvz., regėjimo sistemą arba lazerinį išlygiavimą, galima užtikrinti tikslų trafareto išdėstymą ir sumažinti litavimo tiltelių atsiradimą.
B. Kontroliuokite litavimo pastos kiekį: Itin svarbu kontroliuoti litavimo pastos kiekį, kad būtų išvengta per didelio nusėdimo, dėl kurio gali susidaryti lydmetalio tiltelis.Nustatant optimalų litavimo pastos kiekį reikia atsižvelgti į keletą veiksnių. Tai apima komponentų žingsnį, trafareto storį ir padėklo dydį. Komponentų atstumas vaidina svarbų vaidmenį nustatant reikiamą litavimo pastos kiekį. Kuo arčiau komponentai yra vienas prie kito, tuo mažiau reikia litavimo pastos, kad būtų išvengta tiltelių. Trafareto storis taip pat turi įtakos nusodinamos litavimo pastos kiekiui. Storesni trafaretai linkę nusodinti daugiau litavimo pastos, o plonesni trafaretai – mažiau litavimo pastos. Trafareto storio reguliavimas pagal konkrečius PCB surinkimo reikalavimus gali padėti kontroliuoti naudojamos litavimo pastos kiekį. Nustatant tinkamą litavimo pastos kiekį, taip pat reikia atsižvelgti į PCB trinkelių dydį. Didesnėms trinkelėmis gali prireikti didesnio litavimo pastos tūrio, o mažesnėms litavimo pastos tūrio. Teisingai išanalizavus šiuos kintamuosius ir atitinkamai sureguliavus litavimo pastos tūrį, galima išvengti per didelio lydmetalio nusėdimo ir sumažinti litavimo tiltelio riziką.
C. Užtikrinkite tinkamą litavimo jungties tekėjimą: norint išvengti litavimo tiltelių, labai svarbu pasiekti tinkamą litavimo jungties tekėjimą.Tai apima atitinkamų temperatūros profilių, laikymo laiko ir pakartotinio srauto nustatymų įgyvendinimą litavimo proceso metu. Temperatūros profilis reiškia šildymo ir aušinimo ciklus, kuriuos PCB pereina perpylimo metu. Būtina laikytis rekomenduojamos konkrečios naudojamos litavimo pastos temperatūros profilio. Tai užtikrina visišką lydmetalio pastos išsilydymą ir tekėjimą, leidžia tinkamai sudrėkinti komponentų laidus ir PCB trinkeles, tuo pačiu užkertant kelią nepakankamam arba nepilnam tekėjimui. Taip pat reikia atidžiai apsvarstyti išlikimo laiką, kuris reiškia laiką, kurį PCB veikia aukščiausia pakartotinio srauto temperatūra. Pakankamas buvimo laikas leidžia litavimo pastai visiškai suskystinti ir suformuoti reikiamus intermetalinius junginius, taip pagerinant litavimo jungties kokybę. Dėl nepakankamo laikymo laiko susidaro nepakankamas lydymosi laikas, todėl lydmetalio jungtys yra neužbaigtos ir padidėja litavimo tiltelių rizika. Perpylimo nustatymai, tokie kaip konvejerio greitis ir didžiausia temperatūra, turėtų būti optimizuoti, kad būtų užtikrintas visiškas litavimo pastos išsilydymas ir sukietėjimas. Labai svarbu kontroliuoti konvejerio greitį, kad būtų pasiektas tinkamas šilumos perdavimas ir pakankamai laiko litavimo pastai tekėti ir sukietėti. Didžiausia temperatūra turi būti nustatyta iki optimalaus konkrečios litavimo pastos lygio, kad būtų užtikrintas visiškas lydmetalio tekėjimas nesukeliant per didelio lydmetalio nusėdimo ar tiltelio.
D. Valdykite PCB švarą: tinkamas PCB švaros valdymas yra labai svarbus norint išvengti litavimo tiltelio.Užteršimas ant PCB paviršiaus gali trukdyti lydmetalio drėkinimui ir padidinti litavimo tiltelio susidarymo tikimybę. Prieš suvirinimo procesą labai svarbu pašalinti teršalus. Kruopštus PCB valymas naudojant tinkamas valymo priemones ir metodus padės pašalinti dulkes, drėgmę, aliejų ir kitus teršalus. Tai užtikrina, kad litavimo pasta tinkamai sudrėkintų PCB trinkeles ir komponentų laidus, sumažindama litavimo tiltelių tikimybę. Be to, tinkamas PCB laikymas ir tvarkymas, taip pat kontakto su žmonėmis mažinimas gali padėti sumažinti užteršimą ir išlaikyti visą surinkimo procesą švarų.
E. Apžiūra po litavimo ir perdirbimas: Atlikus nuodugnią vizualinę apžiūrą ir automatizuotą optinį patikrinimą (AOI) po litavimo proceso labai svarbu nustatyti bet kokias litavimo sujungimo problemas.Greitas litavimo tiltelių aptikimas leidžia laiku atlikti pakartotinį darbą ir taisymą, kad būtų išspręsta problema prieš sukeliant tolesnių problemų ar gedimų. Vizualinis patikrinimas apima nuodugnų litavimo jungčių patikrinimą, siekiant nustatyti bet kokius litavimo tiltelio požymius. Didinamieji įrankiai, tokie kaip mikroskopas ar lupa, gali padėti tiksliai nustatyti dantų tiltelio buvimą. AOI sistemos naudoja vaizdu pagrįstą tikrinimo technologiją, kad automatiškai aptiktų ir identifikuotų litavimo tiltelio defektus. Šios sistemos gali greitai nuskaityti PCB ir pateikti išsamią litavimo jungčių kokybės analizę, įskaitant tiltų buvimą. AOI sistemos yra ypač naudingos aptinkant mažesnius, sunkiai randamus litavimo tiltelius, kurie gali būti nepastebėti vizualinio patikrinimo metu. Kai aptinkamas litavimo tiltas, jis turi būti nedelsiant perdirbtas ir suremontuotas. Tam reikia naudoti tinkamus įrankius ir metodus, kad pašalintumėte perteklinį lydmetalį ir atskirtumėte tilto jungtis. Norint išvengti tolesnių problemų ir užtikrinti gatavo produkto patikimumą, labai svarbu imtis būtinų veiksmų litavimo tiltams taisyti.
4. Veiksmingi SMT PCB litavimo sujungimo sprendimai:
A. Rankinis lituoklio pašalinimas: Mažesniems litavimo tiltams rankinis lydmetalio pašalinimas yra veiksmingas sprendimas, naudojant ploną lituoklį po padidinamuoju stiklu, kad pasiektumėte ir pašalintumėte litavimo tiltelį.Šią technologiją reikia atidžiai tvarkyti, kad nebūtų pažeisti aplinkiniai komponentai arba laidžios vietos. Norėdami pašalinti litavimo tiltelius, įkaitinkite lituoklio antgalį ir atsargiai užtepkite ant lydmetalio pertekliaus, ištirpinkite ir pašalinkite jį iš kelio. Itin svarbu užtikrinti, kad lituoklio galas nesiliestų su kitais komponentais ar sritimis, kad būtų išvengta žalos. Šis metodas geriausiai veikia ten, kur litavimo tiltelis matomas ir pasiekiamas, todėl reikia pasirūpinti, kad judesiai būtų tikslūs ir kontroliuojami.
B. Perdirbimui naudokite lituoklį ir litavimo laidą. Kitas veiksmingas litavimo tiltelių pašalinimo sprendimas yra lituoklis ir litavimo laidas (taip pat žinomas kaip išlitavimo pynė).Litavimo dagtis pagamintas iš plonos varinės vielos, padengtos srautu, kad būtų lengviau išlituoti. Norint naudoti šią techniką, ant lydmetalio pertekliaus uždedamas litavimo dagtis, o lituoklio šiluma uždedama ant litavimo dagčio. Šiluma išlydo lydmetalį, o dagtis sugeria išlydytą lydmetalį ir taip jį pašalina. Šis metodas reikalauja įgūdžių ir tikslumo, kad nebūtų pažeisti gležni komponentai, taip pat reikia užtikrinti tinkamą litavimo šerdies dangą ant litavimo tiltelio. Šį procesą gali tekti pakartoti keletą kartų, kad būtų visiškai pašalintas lydmetalis.
C. Automatinis litavimo tiltelių aptikimas ir pašalinimas: pažangios tikrinimo sistemos, aprūpintos mašininio matymo technologija, gali greitai atpažinti litavimo tiltelius ir palengvinti jų pašalinimą naudojant vietinį lazerinį kaitinimą arba oro srovės technologiją.Šie automatizuoti sprendimai užtikrina aukštą tikslumą ir efektyvumą aptinkant ir pašalinant litavimo tiltelius. Mašininio matymo sistemos naudoja kameras ir vaizdo apdorojimo algoritmus, kad analizuotų litavimo jungčių kokybę ir aptiktų bet kokias anomalijas, įskaitant litavimo tiltelius. Nustačiusi, sistema gali suaktyvinti įvairius intervencijos režimus. Vienas iš tokių būdų – lokalus šildymas lazeriu, kai lazeriu selektyviai šildomas ir išlydomas litavimo tiltelis, kad jį būtų galima lengvai nuimti. Kitas metodas apima koncentruoto oro srauto naudojimą, kuris valdo oro srautą, kad pašalintų lydmetalio perteklių, nepažeidžiant aplinkinių komponentų. Šios automatizuotos sistemos taupo laiką ir pastangas, tuo pačiu užtikrindamos nuoseklius ir patikimus rezultatus.
D. Naudokite selektyvųjį banginį litavimą: Atrankinis banginis litavimas yra prevencinis metodas, kuris sumažina litavimo tiltelių riziką litavimo metu.Skirtingai nuo tradicinio banginio litavimo, kuris panardina visą PCB į išlydyto lydmetalio bangą, selektyviojo banginio litavimo metu išlydytas lydmetalis taikomas tik tam tikrose srityse, apeinant lengvai sujungtus komponentus arba laidžias sritis. Ši technologija pasiekiama naudojant tiksliai valdomą antgalį arba judančią suvirinimo bangą, kuri nukreipta į norimą suvirinimo sritį. Selektyviai naudojant lydmetalį, galima žymiai sumažinti per didelio lydmetalio plitimo ir susijungimo riziką. Atrankinis litavimas bangomis yra ypač efektyvus PCB su sudėtingais išdėstymais arba didelio tankio komponentais, kur yra didesnė litavimo tiltelio rizika. Tai užtikrina didesnę kontrolę ir tikslumą suvirinimo proceso metu, sumažindama litavimo tiltelių atsiradimo tikimybę.
Apibendrinant, SMT litavimo tiltas yra didelis iššūkis, galintis turėti įtakos gamybos procesui ir gaminio kokybei elektronikos gamyboje. Tačiau suprasdami priežastis ir imdamiesi prevencinių priemonių, gamintojai gali gerokai sumažinti litavimo tiltelių atsiradimą. Labai svarbu optimizuoti trafareto dizainą, nes taip užtikrinamas tinkamas litavimo pastos nusodinimas ir sumažinama tikimybę, kad lydmetalio pastos perteklius sukels tiltelį. Be to, litavimo pastos tūrio ir pakartotinio srauto parametrų, pvz., temperatūros ir laiko, valdymas gali padėti pasiekti optimalų litavimo jungčių susidarymą ir išvengti tiltelių susidarymo. Norint išvengti litavimo tiltelio, labai svarbu išlaikyti švarų PCB paviršių, todėl svarbu užtikrinti tinkamą valymą ir bet kokių teršalų ar likučių pašalinimą iš plokštės. Patikrinimo po suvirinimo procedūros, pvz., vizualinė apžiūra arba automatizuotos sistemos, gali aptikti litavimo tiltelius ir palengvinti savalaikį pertvarkymą siekiant išspręsti šias problemas. Įgyvendindami šias prevencines priemones ir kurdami efektyvius sprendimus, elektronikos gamintojai gali sumažinti SMT litavimo tiltų riziką ir užtikrinti patikimų, kokybiškų elektroninių prietaisų gamybą. Stipri kokybės kontrolės sistema ir nuolatinio tobulinimo pastangos taip pat labai svarbios norint stebėti ir išspręsti bet kokias pasikartojančias litavimo sujungimo problemas. Imdamiesi tinkamų veiksmų, gamintojai gali padidinti gamybos efektyvumą, sumažinti išlaidas, susijusias su perdirbimu ir remontu, ir galiausiai pristatyti produktus, kurie atitinka arba viršija klientų lūkesčius.
Paskelbimo laikas: 2023-09-11
Atgal
