Novo método de montagem SMT elimina as bolas de solda aumenta a confiabilidade

No mundo da fabricação de eletrônicos de precisão, imperfeições microscópicas chamadas bolas de solda surgiram como um desafio persistente.3 mm de diâmetroA tecnologia de montagem de superfície (SMT), a espinha dorsal da montagem de eletrónica moderna, é a principal fonte de energia para a fabricação de equipamentos.O equipamento é particularmente vulnerável a estes defeitos que aparecem comumente entre os terminais dos componentes do chip., em torno de pacotes de IC, ou mesmo dentro de conjuntos de pinos de interruptor.

O mecanismo de formação: uma batalha microscópica da dinâmica térmica

Durante a solda de refluxo, a pasta de solda e o fluxo sofrem transformações dramáticas à medida que as temperaturas aumentam no forno de refluxo.A pasta de solda passa de uma pasta espessa para um semi-líquido viscoso antes de finalmente derreter em um estado totalmente líquidoNesta fase crítica, a volatilização do fluxo libera gases que formam bolhas. Estas bolhas, influenciadas pela tensão superficial e expansão térmica, podem escapar, expandir ou fundir-se com outras.A pressão do vapor de fluxo em expansão pode forçar pequenas partículas de solda a se separar da massa principal da pasta de solda.

Uma vez separadas, essas partículas de solda podem migrar para além das áreas previstas, assentando-se nas bordas da máscara de solda.As consequências podem ser graves - bolas de solda soltas podem se separar durante o funcionamento, potencialmente causando curto-circuitos entre pinos ou componentes adjacentes, comprometendo a fiabilidade e o desempenho elétrico.

Dez causas raiz da formação de bolas de solda

Uma análise abrangente revela dez factores principais que contribuem para a formação de bolas de solda nos processos SMT:

• Tensão e umedecibilidade da superfície da pasta de solda: A tensão superficial excessiva impede a cobertura uniforme da almofada, enquanto a tensão insuficiente permite a queda da pasta para além dos limites da almofada.
• Atividade e composição do fluxo: A actividade insuficiente do fluxo ou a formulação inadequada não conseguem eliminar os óxidos de forma suficiente, prejudicando a umedecimento e aumentando a probabilidade de defeito.
• Efeitos do fluxo de ar: A configuração inadequada do fluxo de ar do forno ou o layout do PCB podem criar turbulências que perturbam o comportamento da solda fundida.
• Fatores de projeto do PCB Pad: A geometria, o espaçamento ou o tratamento da superfície da almofada inibem a umedecimento e a distribuição adequadas da solda.
• Projeto de chumbo do componente: O comprimento, a forma ou o espaçamento inadequados dos pneus criam obstáculos à umedecimento.
• Configurações do Perfil de Reflow: As rampas de pré-aquecimento rápido impedem a evaporação completa do solvente, potencialmente causando salpicos da solda durante o refluxo.
• Manipulação e armazenamento de PCB: A contaminação da superfície, a oxidação ou a absorção de umidade degradam a solderabilidade.
• Altura e pressão de colocação: Parâmetros de colocação incorretos dos componentes causam uma distribuição desigual da pasta ou uma dispersão excessiva.
• Qualidade e controlo do processo da pasta de solda: As impurezas do material, o armazenamento inadequado ou fatores ambientais afetam a performance da pasta.
• Questões de design de abertura de estêncil: Aberturas desalinhadas ou de grandes dimensões facilitam o sangramento da pasta para além das áreas do adesivo.

Medidas preventivas para a redução das bolas de solda

Considerações da fase de concepção: A combinação de embalagens de componentes com as dimensões recomendadas das almofadas garante uma soldagem ideal, minimizando o excesso de espalhamento da pasta.A inspecção rigorosa de PCBs de entrada verifica a qualidade da superfície e as condições de armazenamento adequadas.

Gestão de materiaisOs protocolos rigorosos de manuseio da pasta de solda mantêm a atividade do material e a capacidade de impressão. Os controles ambientais evitam a degradação relacionada com a umidade.

Optimização de processos: A adaptação dos perfis de refluxo às propriedades específicas dos materiais garante a activação completa do fluxo antes dos picos de temperatura.Ajustes da abertura do estêncil com base nas especificações dos componentes para controlar a precisão da deposição da pasta.

Garantia da qualidade: A análise imediata da causa raiz quando ocorrem defeitos permite ações corretivas oportunas para evitar a recorrência.

Compreender os comportamentos físicos e químicos complexos dos materiais de solda durante o refluxo continua a ser fundamental para minimizar defeitos.selecção de materiais, perfis térmicos e formulação de fluxo, os fabricantes podem reduzir significativamente a ocorrência de bolas de solda, melhorando a confiabilidade e o desempenho da montagem SMT.