Это может быть связано с нанесением клея. Компонет не удерживается из-за имеющихся пустот в самом слое клея. Когда клей в полузатвердевшем состоянии, то летучие вещества, попавшие в него, прорывают клей, образуя пустоты. Это все может происходить как в печи отверждения, так и при пайке в волне припоя.
Описанную картину слеудет контролировать. Танталовые и керамические конденсаторы «одинаковых» размеров могут иметь разный состав. При пайке таких деталей мы обнаружили, что на некоторых корпусах тестирование невозможно провести до тех пор, пока не пройдет 12 часов, из-за сохранения тепла, изменяющего значение емкости. Это соображение может быть причиной разницы поведения ваших «похожих» корпусов и связано с пузырями под клеем, которые «выталкивают» ваши детали из сборки.
Чтобы свести эти последствия к минимуму, следует рассмотреть альтернативный метод склеивания — уменьшить высоту профиля до минимально возможного сжатия точки нанесения клея. Когда дело касается клея для SMD, меньше — значит лучше. По этой причине мы используем специальный трафаретный принтер для повышения производительности сборок SMD. Профиль позволяет создать различные формы клеевых рисунков и устранить «пузырение» в процессе пайки волной. Я уверен, что это применимо и к вашему процессу склеивания/отверждения.
Rodney Miller, Capital Equipment Operations Manager, Specialty Coating Systems
Сначала несколько ключевых предположений:
- Фактическая адгезия используемого клея хорошая и достаточная.
- Термический профиль процесса отверждения правильный и происходит полное отверждение.
Если оба ответа «Да», то ключ к решению этой проблемы — понять, был ли отказ адгезионным (разрушение на границе раздела) или когезионным (разрушение внутри клея)? А если адгезионным, то на каком этапе и в каком месте происходит разрушение?
Если проблема в клее и его следы остются на плате, обратите внимание на следующее:
- Сравните прочность связи конденсаторов и резисторов с платой. Проверьте, хорошо ли они держатся, просто пытаясь сдвинуть их. Вполне возможно, что резисторы также имеют низкую прочность соединения, но достаточную, чтобы удерживать их (они, как правило, имеют более низкий профиль и меньшую массу, а также могут иметь более шероховатую и пористую нижнюю поверхность).
- * Если прочность соединения обоих компонентов низкая, обратите внимание на временной лаг между нанесением клея (или печатью) и размещением компонентов, а также на различия в условиях и сроках хранения компонентов от партии к партии.
- * Если прочность соединения резисторов нормальная, а прочность соединения конденсаторов низкая, проверьте поверхность конденсаторов на наличие загрязнений, которые могут препятствовать адгезии.
Если проблема в клее, но его следы остаются на самом компоненте, то первопричиной следует считать состояние поверхности паяльной маски:
- Загрязнение на плате? Проверьте, очистив печатную плату перед сборкой и сравнив прочность соединения после этого.
- Проблема с паяльной маской? Некоторые паяльные маски могут содержать материалы, которые, если присутствуют на поверхности, понижают прочность соединения. Эти вещества, например, — наполнители и добавки, которые используются для изменения внешнего вида поверхности или для снижения стоимости.
Если сбой носит связный характер, обратите внимание на следующее:
- Проблемы с отверждением, включая чрезмерные пузырьки внутри клея, которые указывают на неправильный профиль отверждения, или мягкость «отвержденного» материала при зондировании (неадекватное отверждение).
- Механическое воздействие. Тот факт, что конденсаторы физически выше резисторов, может привести к тому, что они будут более подвержены сбоям. В этом случае прочность связи остальных компонентов будет нормальной, и могут наблюдаться признаки воздействия в области отсутствующих компонентов.
Тщательно исследуя режим отказа и проверяя/устраняя возможные причины структурированным и количественным способом, вы сможете быстро диагностировать источник проблемы.
Fritz Byle, Process Engineer, Astronautics
Было бы неплохо узнать, прилипает ли клей к резистору и плате или только к корпусу компонента? Если только к корпусу, то это может быть связано с загрязнением компонента антиадгезионным составом.
Если только к компоненту, то скорее проблема с загрязнением поверхности или, что более вероятно, с недостаточно отвержденным припоем, который выщелачивается и не позволяет клею схватиться должным образом. Это будет проявляться сильнее в слоях заземления печатной платы.
Greg York, Technical Sales Manager, BLT Circuit Services Ltd
Я бы заподозрил в проблеме поверхностные свойства конденсаторов, то есть, их загрязнение. Вряд ли ваш поставщик изменял ЧТО-ТО в своем производственном процессе? И поставщих материалов для конденсаторов вряд ли ТОЖЕ менял их состав?
Но изменилась поверхность конденсаторов, из-за чего они не прилипают к клею, если, по сути, и клей используется всегда одинаковый.
Jim Williams, Chairman, Polyonics, Inc.
Существует ряд причин, по которым компоненты могут отвалиться, но если это происходит после отверждения, но без применения какой-либо внешней силы, такой как пайка волной, то причина, скорее всего, одна из следующих:
- Клей либо не въедается в поверхность этих конкретных конденсаторов по какой-то причине из-за более гладкой поверхности, и это иногда наблюдается на стеклянных диодах;
- Либо поставщик использовал антиадгезив для форм при производстве компонента, и это приводит к тому, что клей не прилегает должным образом, и «выводит» компонент из строя.
Если компоненты отваливаются в процессе пайки волной, то существует огромное количество и других причин…
Richard Boyle, Global Product Champion, Henkel Electronics
Причины — во всем вышеперечисленном, а также в нескольких других факторах, включая комбинацию свойств материала: КТР конденсаторов, КТР печатной платы и КТР используемого клея (чипбондера). Чистота тоже играет роль.
Большинство клеев в отвержденном состоянии представляют собой очень твердые материалы с твердостью по Шору D в диапазоне 80 или выше. У них небольшой модуль упругости. Если существует значительная разница между КТР платы и компонента (в данном случае безвыводных корпусов), то нагрузка ложится на клей.
Типичный чипбондер, такой как Loctite 3609 или 3621, не обладает хорошей адгезией, зато он отлично удерживает детали достаточно долго для проведения оплавления, но если скорость линейного изменения слишком высока, чипбондер отломится из-за существенной разницы в скорости расширения между FR-4 и керамическим корпусом чипа.
Попробуйте немного замедлить скорость процесса и посмотрите, уменьшится ли проблема. В подобных случаях обычно речь идет не о какой-то одной проблеме, а об идеальном использовании клея, чистоте плат и деталей, скорости оплавления и, возможно, других факторах.
Richard D. Stadem, Advanced Engineer/Scientist, General Dynamics
По материалам с сайта www.circuitinsight.com
Больше о монтаже печатных плат: