Самые частые дефекты поверхностного монтажа: причины и решения
Монтаж печатных плат – трудоемкий процесс, требующий предельной точности, четкого понимания алгоритма работы, правильных инструментов и качественных материалов.
Дефекты монтажа значительно снижают надежность и работоспособность конечного продукта, поэтому производителям электроники важно понимать причины возникновения и способы решения проблем.
В статье перечислены наиболее распространенные дефекты, возникающие в процессе печати и пайки электронных компонентов на печатную плату, а также способы предотвращения данных ситуаций.
Дефекты печати
1. Избыточное или недостаточное количество пасты на контактных площадках
Причина: неправильная настройка трафаретного принтера или нарушена геометрия апертур.
Способы устранения:
- отрегулируйте давление ракеля;
- замените износившийся ракель;
- проверьте зазор между трафаретом и платой;
- надежно зафиксируйте печатную плату при нанесении пасты;
- замените трафарет на более тонкий;
- если отпечаток паяльной пасты больше или меньше размера контактной площадки, проверьте размер апертур.
2. Образование перемычек при нанесении паяльной пасты
Причина: недостаточно натянут или деформирован трафарет, неправильная подготовка паяльной пасты перед нанесением.
Способы устранения:
- отрегулируйте натяжение трафарета на раме;
- отрегулируйте температуру в помещении под критерии паяльной пасты;
- тщательно перемешайте или замените паяльную пасту;
- уменьшите интервал между протирками и проверьте параметры автоматической мойки трафарета.
3. Неравномерные отпечатки и деформация формы паяльной пасты
Причина: неправильно подобрана паяльная паста, давление и скорость перемещения ракеля, плохо зафиксирована печатная плата.
Способы устранения:
- отрегулируйте натяжение трафарета на раме;
- отрегулируйте температуру в помещении либо смените пасту;
- проследите, чтобы размер апертур составлял 75―90% от размера площадок.
4. Смазанные края или смещение отпечатков паяльной пасты
Причина: смещение между печатной платой и трафаретом в процессе нанесения или разделения.
Способы устранения:
- отрегулируйте положение печатной платы и трафарета;
- уменьшите интервал между протирками трафарета, проверьте параметры автоматической мойки трафарета.
5. Образование шариков припоя
Причина: грязный трафарет или избыточное количество паяльной пасты.
Способы устранения:
- уменьшите интервал между протирками трафарета, проверьте параметры автоматической мойки трафарета;
- проверьте вязкость пасты и её кондиции;
- отмойте забракованные печатные платы погружением в раствор с последующим струйным ополаскиванием.
6. Остатки пасты в апертурах после отделения трафарета от печатной платы
Причина: неправильно подобрана толщина трафарета или паяльная паста по типу зерна, нарушен температурно-влажностный режим внутри оборудования.
Способы устранения:
- проверьте температуру и влажность внутри оборудования, измените под критерии паяльной пасты;
- отрегулируйте (уменьшите) скорость отделения трафарета от печатной платы;
- проверьте, правильно ли подобрана паяльная паста по типу зерна;
- уменьшите интервал между протирками трафарета, проверьте параметры автоматической мойки трафарета;
Дефекты пайки
1. Отсутствие, смещение или приподнятость компонента
Причины:
- избыточное нанесение пасты на площадки,
- несовпадение местоположения компонента и пасты;
- загрязнение печатной платы;
- глубокая посадка компонента установщиком;
- осадка паяльной пасты;
- неправильная форма апертур;
- разная смачиваемость у разных выводов одного компонента при их загрязненности или чрезмерного окисления;
Способы устранения:
- подбирайте апертуры в зависимости от шага элементов и ширины площадки;
- уменьшите интервал между протирками трафарета, проверьте параметры автоматической мойки трафарета;
- отрегулируйте координаты и высоту сброса компонента установщиком;
- снизьте скорость ракеля и отрегулируйте температуру в помещении;
- используйте качественные чип-компоненты и печатные платы, с минимальными отклонениями в размерах контактов и контактных площадок;
2. Холодная пайка или матовая поверхность паяного соединения
Причины: недостаточный прогрев компонентов, короткое время пайки, вибрация в процессе пайки.
Способы устранения:
- настройте температуру и время предварительного нагрева, чтобы крупные теплоемкие компоненты успели прогреться;
- не допускайте вибрацию конвейера печи в процессе пайки.
3. Отсутствие контакта отдельных выводов компонентов с оплавленным припоем
Причины: деформация выводов или некопланарность поверхности контактных площадок.
Способы устранения:
- проверьте копланарность выводов перед установкой;
- исключите ручные операции установки компонентов;
- проверьте равномерность металлизации.
4. Пустоты в паяных соединениях
Причины: неправильный температурный профиль пайки.
Способы устранения:
- обеспечьте медленное повышение температуры на стадии предварительного нагрева, чтобы паста не разбрызгивалась в результате закипания флюса;
- повысьте температуру пайки;
- уменьшите количество паяльной пасты на контактных площадках;
- используйте печи оплавления припоя с вакуумными модулями и азотной средой, это обеспечивает минимальное количество пустот в паяных соединениях.
5. Неправильный компонент или полярность компонента
Причины: в питателе установлен компонент, не соответствующий программе установщика, изменился производитель или формат упаковки компонента.
Способы устранения:
- обеспечьте соответствие программы установщика и установленного в питателе компонента;
- проверьте расположение компонента в упаковке и внесите необходимые изменения в программу установщика, связанные с обеспечением корректной полярности;
- используйте оптические инспекции с функцией распознавания и верификации символов на компонентах для своевременного обнаружения дефектов и минимизации количества брака.
6. Инородные предметы на поверхности и механические повреждения плат
Причины: не соблюдение требуемого класса чистоты в производственном помещении, некачественная отмывка плат при повторном использовании, неисправность или некорректные настройки оборудования.
Способы устранения:
- обеспечьте соблюдение требуемого класса чистоты для производственного помещения;
- обеспечьте неукоснительное соблюдение процесса отмывки плат;
- используйте специальное конвейерное оборудование для очистки плат перед производством;
- проверьте настройки и чистоту всего оборудования, которое может быть причастно к механическим повреждениям поверхности плат;
- используйте оптические инспекции с функцией обнаружения инородных предметов и механических повреждений поверхности платы для своевременного выявления дефектов и минимизации количества брака.
Если вам необходима консультация по вопросам технологий производства — обратитесь в службу сервиса СМТМАКС. Наши специалисты обладают глубокими теоретическими знаниями и многолетними практическими навыками, знают все о наладке, запуске и эффективной эксплуатации оборудования. Дополнительно проходят стажировку на заводах-изготовителях оборудования в Китае, Индии и Южной Корее.
+7 (484) 584-00-41
+7 (800) 550-16-49
E-mail: service@smt-max.ru