Analiză completă a asamblării SMT defectuoase: 4 tipuri de cauze ale defectelor și soluții de fabricație de înaltă precizie

Rezumat: În domeniul producției electronice, Asamblare SMT (tehnologia de montare la suprafață) este procesul de bază al serviciilor de turnătorie PCBA, dar până la 4 tipuri de probleme de sudare slabă în procesul său de producție afectează direct calitatea produsului și încrederea clienților.

Pe baza standardelor autorizate din industrie (cum ar fi IPC-A-610) și practicile companiilor globale de top, acest articol analizează sistematic cauzele defectelor cheie, cum ar fi lipirea goală, punțirea și explozia plăcilor și oferă soluții fezabile de optimizare a proceselor pentru a ajuta companiile să obțină îmbunătățirea randamentului, reducerea costurilor și îmbunătățirea eficienței.

I. Defecte de calitate a sudării: de la micro-lipiri la macro-defecțiuni

1. Lipire goală și lipire falsă: ucigași electrici ascunși

Performanță: Îmbinările de lipire nu sunt combinate, rezultând circuite deschise sau transmisie anormală a semnalului. Cauze profunde:

• Defecte de materialoxidarea plăcuțelor și activitate insuficientă a pastei de lipit (se recomandă utilizarea unei paste de lipit fără curățare care conține activator 3.0%).

• Proces scăpat de sub controlRata de încălzire a zonei de preîncălzire a lipirii prin reflow este mai mare de 3°C/s, ceea ce determină volatilizarea prematură a fluxului. Soluție:

• Control precis al imprimării pastei de lipitFolosiți plasă de oțel tăiată cu laser (toleranță ±15 μm) și utilizați SPI (detector de pastă de lipit) pentru a monitoriza grosimea în timp real (valoare țintă 0,12-0,15 mm).

• Optimizarea curbei de temperaturăSetați o curbă de refluxu în trei etape (preîncălzire 120-150°C/90s, refluxu 217-245°C/60s, pantă de răcire <4°C/s).

2. Bridging și lipire la rece: provocări duble ale asamblării SMT de înaltă densitate

Caz tipic: Riscul de punte crește cu 30% atunci când pasul dintre pini al capsulai QFP este mai mic de 0,4 mm. Principalele descoperiri tehnologice:

• Design cu plasă de oțelUn design trapezoidal al deschiderii (reducere a lățimii 5%) este utilizat pentru componentele cu pas fin pentru a reduce cantitatea de pastă de lipit eliberată.

• Sudură cu protecție la azotInjectați azot (conținut de oxigen <1000 ppm) în cuptorul de reflow pentru a reduce tensiunea superficială și a inhiba stropirea cu perlele de lipire.

II. Asamblare SMT a componentelor anormale: jocul dintre precizie și fiabilitate

1. Părți greșite și inversarea polarității: puncte oarbe în managementul colaborativ al lanțului de aprovizionare

Avertisment privind datele: Accidentele cauzate de piese greșite reprezintă 18% din Asamblare SMT pierderi de calitate. Sistem de prevenire și control:

• Trasabilitate inteligentă a materialelorImportați sistemul MES și utilizați codul QR pentru a obține trasabilitatea completă de la lista de materiale până la plasare.

• AOI (inspecție optică automată)După amplasare, configurați o stație de inspecție cu cameră duală pentru a identifica polaritatea și serigrafia componentelor (precizie ±0,01 mm).

2. Poziție flotantă: controlul plasării dintr-o perspectivă dinamică

Cauză principală: fluctuația presiunii de vid a duzei >10% sau eroare de înălțime de plasare >0,05 mm. Calea de modernizare a echipamentului:

• Mașină de plasare de înaltă precizieFolosiți un sistem de vedere cu focalizare în zbor (cum ar fi Fuji NXT III) pentru a obține o precizie de plasare de 15 μm.

• Tehnologie de suprimare a vibrațiilorAdăugați un amortizor activ la capul de plasare de mare viteză pentru a reduce decalajul cauzat de inerția mișcării.

III. Deteriorarea și contaminarea PCB-urilor: Inovație colaborativă în știința și tehnologia materialelor

1. Explozie și deformare: Soluție inginerească pentru defecțiunile termodinamice

Descoperire materială:

• Selecția plăcii de înaltă frecvențăFolosiți substrat fără halogeni TG170, care îmbunătățește rezistența la temperatură cu 40% (comparativ cu FR-4 tradițional).

• Design simetric de stivuireImplementați o configurație echilibrată cu folie de cupru (toleranță ±5%) pentru PCB-uri cu mai mult de 8 straturi pentru a reduce diferența de coeficient de dilatare pe axa Z.

2. Bile de lipit și corpuri străine: războiul la nivel nanometric al controlului curățeniei

Standarde pentru camerele curate:

• Controlul particulelor: respectă standardul ISO 14644-1 Clasa 7 (particule ≤352.000 pe metru cub > 0,5 μm).

• Protecție electrostaticăRezistența superficială a suprafeței de lucru 1×10^6 - 1×10^9Ω, umiditatea controlată la 40-60%RH.

IIII. Inginerie de calitate a asamblării sistematice SMT: control complet al procesului de la DFM la SPC

1. Prevenirea la nivelul designului (DFM)

• Optimizarea plăcuțelorPernuțele din os de câine sunt folosite pentru componentele 0201 pentru a reduce riscul apariției pietrelor funerare.

• Designul radiatorului: fire de disipare a căldurii sunt amplasate în jurul dispozitivelor de mare putere (diafragmă 0,3 mm, spațiere 1 mm).

2. Monitorizarea fabricației (SPC)

• Controlul parametrilor cheieSetați diagramele de control Xbar-R (CPK≥1.33) pentru grosimea pastei de lipit, temperatura de vârf a reflow-ului etc.

• Predicția defectelor AIAnalizați datele istorice pe baza algoritmilor de deep learning pentru a avertiza în avans cu privire la lipirea la rece și la tendințele false de lipire.

Rezumat și ghid de acțiune

Calitatea asamblării SMT este rezultatul coordonării cvadridimensionale a materialelor, echipamentelor, proceselor și managementului. Întreprinderile trebuie să stabilească un sistem de calitate care să acopere întregul ciclu de viață al produselor. Căile specifice includ:

1. Modernizare tehnologică: Introducerea de echipamente inteligente de inspecție, cum ar fi 3D SPI și AOI (consultați Soluția Koh Young).
2. Implementare standard: Implementați standardele de refacere IPC-7711 și cerințele de sudare J-STD-001.
3. Sinergie ecologică: Dezvoltarea în comun a materialelor personalizate cu furnizorii de pastă de lipit (cum ar fi Metale Alfa).

Contactați echipa noastră de Asamblare SMT Experții pot obține acum „Cartea albă privind ansamblul PCB de înaltă densitate” și servicii gratuite de diagnosticare a liniei de producție și pot lucra împreună pentru a crea un nou standard pentru fabricația electronică fără defecte!