Пустоты — причины и лечение, популярный вопрос на многих встречах. Вы упомянули, что сбои действительно имели место, но не упомянули, были ли они связаны с пустотами. Вы также упомянули, что использовалась более горячая версия профиля, и это могло быть одной из причин, поскольку не оставалось достаточно времени, чтобы летучие вещества флюса испарились с поверхностей платы и из паяльной пасты.
Если паяльная паста оплавится до того, как летучие вещества успеют испариться, эти неметаллические элементы останутся внутри паяного соединения, что затем повысит давление внутри паяного соединения и вырвется наружу, как только давление превысит прочность припоя, тем самым создавая пустоты в местах пайки.
Взаимодействие между паяльной пастой и сквозными отверстиями в месте расположения компонента также имеет тенденцию создавать «ловушки» для летучих фракций, когда эти неметаллические материалы создают давление при кипении, и после освобождения таких ловушек, как само собой разумеющееся, остаются пустоты. Поэтому важно следить за процессом нанесения пасты, чтобы свести к минимуму ее количество паяльной, наносимой на переходные отверстия.
Следовательно, проверьте профиль печи, просушите паяльную пасту и отслеживайте результаты, чтобы увидеть, произошли ли какие-либо улучшения процесса.
Leo Lambert
Vice President, Technical Director
EPTAC Corporation
- Используйте самый горячий профиль, который может допустить сборка. Горячие профили обычно улучшают смачивание, а лучшее смачивание уменьшает образование пустот.
- Используйте более толстый трафарет. Такой трафарет создает больший зазор под компонентом, создавая больший канал для выхода паров флюса.
- Используйте правильный шаблон с апертурами для выхода тепловых потоков. Покрывайте пастой 70% площади и имейте открытые каналы между отдельными участками с пастой. Каналы помогают парам флюса выходить.
- Используйте меньший размер частиц припоя. Иногда, при прочих равных условиях, уменьшение размера частиц уменьшает образование пустот (например, переход с типа 3 на тип 4).
- Используйте пасту с большей «металлической нагрузкой». Более высокая концентрация металла в пасте обычно уменьшает оседание паяльной пасты во время оплавления.
- Изучите различные паяльные пасты. Некоторые паяльные пасты просто «лучше» создают пустоты, чем другие.
Kay Parker
Technical Support Engineer
Indium Corporation
- Отсутствие выхода газов, образующихся при оплавлении;
- Более высокие, чем ожидалось, температуры оплавления;
- Компоненты расположены на одной стороне платы, поэтому подвергаются двум оплавлениям;
- «Неудачная» конструкция платы, которая приводит к образованию очень тонким паяным соединениям.
Причину 1 можно смягчить, правильно подобрав апертуру шаблона, чтобы обеспечить лучший выход газов. Также следует учитывать тепловые переходы, если они присутствуют в конструкции. Они могут быть как хорошими (помогают с выходом летучих веществ), так и плохими (сдавливают пустоты и увеличивают их площадь, если смотреть сверху вниз).
Причина 2 может быть устранена путем правильного профилирования. Даже если производственная сборка не может быть профилирована, мы обычно можем идентифицировать «прокси» сборку, которая имеет аналогичную плотность платы и массы деталей, и этого почти всегда достаточно.
Причина 3 не может быть устранена напрямую, если вы не можете изменить порядок сборки. Косвенное смягчение уже применяется, если профиль перекомпоновки оптимизирован.
Устранение причины 4 может быть затруднено, если мы не контролируем дизайн. Исправить эту проблему иожно только изменив техпроцесс. Следует избегать печати непосредственно над тепловыми отверстиями, и, тем самым, свести к минимуму количество припоя, удаляемого с нашего соединения. Кроме того, мы можем сбалансировать объемы припоя на термоплощадках и периферийных соединениях, чтобы не «сдавливать» одно или другое.
Конкретная используемая паста также может иметь большое влияние на количество пустот, однако во многих случаях смена пасты очень сложна и может иметь другие непредвиденные последствия. Поэтому к этому решению нельзя подходить легкомысленно.
Fritz Byle
Process Engineer
Astronautics
Подробнее в статье. Еще статьи по теме монтажа и изготовления печатных плат: