المقدمة
نظرًا لأن فئة الموصل التي تحتوي على أكبر قدر من التوصيلات من اللوحة إلى اللوحة، فإن جودة اللحام SMT (تقنية التركيب السطحي) تؤثر بشكل مباشر على الأداء الكهربائي والموثوقية الميكانيكية للمنتج.تؤدي عيوب SMT الشائعة مثل اللحام الكاذب، والقصدير، وتركيب الدعامة، والإزاحة، وما إلى ذلك، إلى ضعف التلامس إذا كان الضوء، وحرق ماس كهربائى إذا كان ثقيلاً.في هذه الورقة، نفرز النقاط الأساسية لمراقبة جودة SMT لصف الإبرة الأم من الأبعاد الأربعة للعملية والمواد والتصميم والاختبار.
I. خصائص وتحديات الإبرة والإناث SMT
1.1 خصوصية الإبرة الأنثى SMT
بالمقارنة مع السعة المقاومة، IC ومكونات SMD الأخرى، فإن عملية SMT لصف الإبرة الأم لها تحدياتها الفريدة:
| الميزات | التحديات |
|---|---|
| المكونات ضخمة وثقيلة | سهل الإزاحة، مقلوب، ملحوم بشكل سيئ |
| عدد كبير من المسامير ومسافات صغيرة | من السهل قصر دائرة القصدير |
| متطلبات عالية من التخطيط المشترك | سيؤدي رقم التعريف الشخصي (PIN) وليس المستوى المشترك إلى لحام كاذب |
| وضع الأعمدة في كلا الطرفين | عمود التثبيت غير معلب، إزاحة التثبيت |
| الجسم البلاستيكي لديه مقاومة محدودة لدرجات الحرارة المرتفعة | يمكن أن تسبب درجة حرارة الارتجاع المفرطة تشوهًا |
| شكل الشريط | يمكن أن تؤدي الكمية غير المتساوية من اللحام في كلا الطرفين بسهولة إلى تركيب شاهدة |
1.2 أنواع عيوب SMT الشائعة
الأنواع الأكثر شيوعًا للعيوب في SMTs رأس الدبوس:
| نوع العيب | الحدوث | الخطورة |
|---|---|---|
| إزاحة الوسادة (إزاحة X/Y) | ★★★★ مرتفع | ★★★ متوسط |
| اللحام الخاطئ/اللحام البارد | ★★★ متوسط مرتفع | ★★★★★ حرج |
| قصر في القصدير/الجسر المتصل | ★★★ متوسط مرتفع | ★★★★★ حرج |
| انتصاب/تصويب المرحاض | ★★ متوسط | ★★★ متوسط |
| الارتفاع العائم | ★★ متوسط | ★★★ متوسط |
| عدم وجود لحام لعمود تحديد الموضع | ★★ متوسط | ★★ قاصر |
| خرز الصفيح | ★★★ متوسط مرتفع | ★ قاصر |
| التشوه البلاستيكي | ★ منخفض | ★★★★ حرج |
II. تصميم شبكة الصلب وطباعة معجون اللحام
2.1 مبادئ تصميم فتحات الشبكة الفولاذية
يحدد التصميم الافتتاحي للشبكة الفولاذية (الاستنسل) مباشرة كمية معجون اللحام المودعة وهو البوابة الأولى لجودة SMT.
نقاط التصميم الرئيسية:
| المعلمة | الشهادات | البيان |
|---|---|---|
| سماكة الشبكة الفولاذية | 0.12~0.15mm | كلما كان التباعد أصغر، كلما كانت الشبكة الفولاذية أرق |
| نسبة فتح الوسادة | 90%~100% | انكماش 0.02 ~ 0.05 مم مضاد للقصدير |
| شكل الفتح | مستطيل، زوايا مستديرة | خرز دائري مضاد للقصدير، يحسن التحرير |
| فتحة العمود | 10 ٪ ~ 20 ٪ أصغر من الوسادات | منع وضع عمود اللحام بالكثير من عناصر الرفع |
مرجع العرض التقديمي:
| التباعد | سماكة الشبكة الفولاذية | عرض الفتح | طول الفتحة |
|---|---|---|---|
| 1.27mm | 0.12mm | 0.4mm | 1.2mm |
| 2.0mm | 0.15mm | 0.6mm | 1.8mm |
| 2.54mm | 0.15~0.18mm | 0.8mm | 2.0mm |
2.2 اختيار لصق اللحام
| معلمات لصق اللحام | المواصفات الموصى بها | البيان |
|---|---|---|
| تركيب السبيكة | SAC305(Sn96.5Ag3Cu0.5) | التيار الرئيسي الخالي من الرصاص |
| حجم جسيمات مسحوق القصدير | Type 3(25~45μm) | براعة جيدة |
| محتوى التدفق | 10%~12% | نشط إلى حد ما |
| اللزوجة | 800~1200 kcps | مناسبة لشبكة فولاذية 0.12 ~ 0.15 مم |
ملاحظة:
- يجب إعادة تسخين معجون اللحام لأكثر من 4 ساعات بعد إزالته من الثلاجة
- قم بالتقليب جيدًا قبل الطباعة
- بيئة التحكم: درجة الحرارة 23 ± 3 درجة مئوية، الرطوبة 50 ± 10 ٪
- الارتجاع في غضون 4 ساعات من الطباعة
- قطر عمود تحديد المواقع هو 0.1 ~ 0.15 مم أصغر من قطر ثقب ثنائي الفينيل متعدد الكلور
- يبلغ طول عمود تحديد الموضع 0.5 ~ 1.0 مم
- يجب تقليل فتحة وسادة عمود تحديد الموضع بشكل مناسب لتجنب الكثير من عناصر رفع اللحام
- يتم تحديد درجة حرارة الذروة وفقًا للمادة البلاستيكية للموصل
- يمكن أن تتحمل مواد PA6T/PA9T/الناظمة القلبية بدون أسلاك قمم 260 درجة مئوية
- يبلغ حد درجة الحرارة الأعلى لمادة PBT حوالي 230 درجة مئوية، ويلزم إجراء عملية الرصاص أو اللحام منخفض درجة الحرارة
- التحكم في فرق درجة الحرارة: فرق درجة الحرارة لنفس اللوحة ≤ 5 درجة مئوية
- تقليل الأكسدة وتحسين قابلية البلل
- تقليل خرز القصدير والقصدير ليان
- تحسين تناسق اللحام
- تقليل متطلبات درجة حرارة الذروة
- زيادة تكاليف النيتروجين
- يكون مظهر مفصل اللحام أكثر إشراقًا، وتزداد صعوبة الفحص البصري.
2.3 التحكم في عملية الطباعة
| معلمات العملية | النطاق الموصى به | البيان |
|---|---|---|
| سرعة الطباعة | 20~50mm/s | يمكن أن يؤدي السرعة المفرطة إلى نقص الصفيح |
| ضغط الكاشطة | 5~10N/25mm | القصدير رقيق بسبب الضغط المفرط |
| سرعة التحرير | 0.5~2.0mm/s | تحرير بطيء لضمان التشكيل |
| تواتر تنظيف الشبكة الفولاذية | مرة واحدة كل 8-10 أقراص | تنظيف السطح السفلي مضاد للقصدير |
III. التحكم في عملية التركيب
3.1 متطلبات دقة التركيب
ينتمي رأس الدبوس إلى مكونات SMD كبيرة الحجم، ومتطلبات دقة التركيب منخفضة نسبيًا، ولكن متطلبات المحاذاة لعمود تحديد المواقع والمسمار صارمة.
| المعلمة | متطلبات التوصية | البيان |
|---|---|---|
| إزاحة X/Y | ≤0.05mm | انحراف مركز الدبوس عن مركز الوسادة |
| زاوية الدوران | ≤0.5° | انحراف دوران إبرة الصف الطويل له تأثير كبير |
| ضغط التركيب | اضغط برفق لتثبيت لوحة التلامس | معجون لحام ضغط مجمع الضغط الزائد |
| اختيار الفوهة | فوهة شفط ممدودة خاصة | تأكد من الشفط المستقر |
3.2 دور ومتطلبات وضع الأعمدة
عادة ما يحتوي الطرف الأنثوي لصف الإبرة على عمود تحديد موضع (عمود/وتد) في كلا الطرفين، والذي تشمل وظائفه:
1. تحديد موضع حامل SMT: أدخل فتحات تحديد موضع ثنائي الفينيل متعدد الكلور لمحاذاة دقيقة
2. تعزيز ما بعد اللحام: يزيد من القوة الميكانيكية وقوة مقاومة السد
3. منع الإزاحة: يمنع انحراف المكون أثناء لحام إعادة التدفق
نقاط تصميم عمود تحديد المواقع:
3.3 احتياطات التثبيت للصفوف الطويلة من الإبر
لدبابيس الصف الطويل/الإناث > 20 دبوس:
1. تصميم فوهة الشفط: استخدم فوهات الشفط المتعددة أو فوهات الشفط الشريطية لضمان إجهاد موحد
2. ضغط التركيب: يجب توزيع الضغط بالتساوي لتجنب الإمالة في المنتصف أو في كلا الطرفين
3. التحكم في التسطيح: من السهل تشويه الصفوف الطويلة من الإبر، ويتم فحص المواد الواردة للتأكد من عدم وجود استواء مشترك
4. دعم ثنائي الفينيل متعدد الكلور: عند التركيب، أضف دعامة أسفل لوحة PCB لمنع انحناء اللوحة من التأثير على التركيب
IV. التحكم في عملية لحام إعادة التدفق
4.1 إعداد منحنى درجة الحرارة
لحام إنحسر هو الجزء الأساسي من عملية SMT، وعقلانية منحنى درجة الحرارة تحدد مباشرة جودة اللحام.
يوصى بمنحنى إعادة انسياب رأس الدبوس:
| منطقة درجة الحرارة | نطاق درجة الحرارة | الوقت | معدل التسخين |
|---|---|---|---|
| منطقة التسخين المسبق | درجة حرارة الغرفة ~ 150 درجة مئوية | 60~90s | 1~2℃/s |
| منطقة درجة حرارة ثابتة | 150~180℃ | 60~90s | — |
| منطقة العودة | 180 ~ ذروة | 30~50s | 1~2℃/s |
| درجة حرارة الذروة | 245 ~ 255 درجة مئوية (خالية من الرصاص) | 10~20s | — |
| منطقة التبريد | ذروة ~ درجة حرارة الغرفة | — | 2~4℃/s |
ملاحظة:
4.2 عيوب الارتجاع الشائعة والتدابير المضادة
| العيوب | تحليل السبب | حل التدابير المضادة |
|---|---|---|
| نصب النصب التذكاري/رفع الرأس | كمية غير متساوية من اللحام عند كلا الطرفين، درجة حرارة غير متساوية | تحسين فتحة الشبكة الفولاذية، وضبط منحنى درجة الحرارة |
| لحام زائف/عدد أقل من القصدير | كمية غير كافية من معجون اللحام، درجة حرارة غير كافية | زيادة سماكة/فتحة الشبكة، وزيادة درجة حرارة الذروة |
| تين ليان/بريدج | الكثير من معجون اللحام، درجة حرارة عالية جدا | تقليل الفتحات الشبكية، وتحسين منحنيات الارتجاع |
| خرز الصفيح | تسخين سريع للغاية، رذاذ متدفق | تقليل معدل التسخين المسبق، وتحسين الشبكة الفولاذية |
| التشوه البلاستيكي | درجة الحرارة مرتفعة للغاية، والوقت طويل جدًا | تقليل درجة حرارة الذروة وتقليل وقت ارتفاع درجة الحرارة |
| انجراف المكونات | ذوبان غير متزامن في كلا الطرفين | تحسين توحيد درجة الحرارة، والتحقق من التركيب |
4.3 عودة النيتروجين
بالنسبة للمنتجات ذات التباعد الدقيق (≤ 1.27 مم) أو متطلبات الجودة العالية، يوصى بعودة النيتروجين:
مزايا عودة النيتروجين:
العيوب:
V. مراقبة جودة المواد الواردة
5.1 عناصر الفحص الواردة
تؤثر جودة المواد الواردة من صف الإبرة الأم بشكل مباشر على ناتج SMT، وتشمل عناصر الفحص الرئيسية ما يلي:
| بنود المعاينة | طريقة الفحص | معايير الأهلية |
|---|---|---|
| الجمع بين المسطحات | جهاز اختبار ثلاثي الأبعاد/مشترك المستوى | ≤0.10mm |
| تباعد الدبوس | أداة قياس الصورة | ±0.03mm |
| استقامة الدبوس | المجهر | ≤0.03mm |
| حجم عمود تحديد الموضع | ميكرومتر/تصوير | ±0.05mm |
| سماكة الطلاء | مقياس سمك XRF | مطابق للمواصفات |
| قابلية اللحام | اختبار الترطيب | أكثر من 95% ارتشاح |
| طريقة التغليف | مرئي | الربط/تركيب الأنابيب دون تشوه |
5.2 المشكلات الشائعة الواردة
| السؤال | التأثير | العلاج |
|---|---|---|
| تشوه/ثني المسمار | تركيب الإزاحة، اللحام الخاطئ | الفحص الكامل أو الإرجاع |
| القيم المتطرفة لمشاركة المسطحات | بعض الدبابيس غير معلبة | الإرجاع أو الفحص |
| طلاء رديء | ضعف قابلية اللحام، اللحام الكاذب | المرتجعات والتبادلات |
| التشوه البلاستيكي | تركيب معيب، ارتفاع عائم | المرتجعات والتبادلات |
| وضع شريط الحياكة غير صحيح | إزاحة الشفط | اضبط الضفيرة أو غيّر المادة |
سادساً. العوامل المؤثرة في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور
6.1 تصميم الوسادة
تصميم لوحة PCB هو أساس جودة SMT، ونقاط تصميم لوحة الدبوس:
| المعلمة | الشهادات | البيان |
|---|---|---|
| عرض الوسادة | عرض الدبوس + 0.2 ~ 0.4 مم | 0.1 ~ 0.2 مم على كل جانب |
| طول الوسادة | طول اتجاه التركيب 0.3 ~ 0.5 مم | زيادة مساحة اللحام |
| نوافذ مقاومة اللحام | وسادة +0.1 مم | 0.05 مم أكبر على جانب واحد |
| فتحة تحديد الموضع | عمود تحديد المواقع +0.1 ~ 0.15 مم | ضمان الإدراج السلس |
| تحديد موضع حلقة لحام الفتحة | فتحة +0.4 ~ 0.6 مم | زيادة قوة اللحام |
6.2 اعتبارات تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور
1. تصميم متماثل: حجم وسعة الحرارة للوسادات في كلا طرفي صف المسامير متناظرة قدر الإمكان لمنع انتصاب الدعامة
2. تبديد الحرارة الموحد: تجنب نهايات دبوس الإبرة بالقرب من الأسطح النحاسية الكبيرة أو عناصر التسخين
3. سد اللحام: دبوس صف تباعد صغير من المسامير، سد اللحام بين الوسادات لمنع الصفيح
4. جانب الحرفة: احجز حواف العملية بالقرب من صفوف طويلة من الإبر لسهولة التركيب والفحص
سابعاً. الاختبار والتحقق من الجودة
7.1 نقاط اختبار عملية SMT
| العملية | محتوى الاختبار | طريقة الكشف | نسبة أخذ العينات |
|---|---|---|---|
| ما بعد الطباعة | سمك لصق اللحام، الإزاحة | SPI (فحص لصق اللحام) | 100% |
| بعد التركيب | إزاحة الموضع، الأجزاء المفقودة | AOI (الفحص البصري التلقائي) | 100% |
| بعد الارتجاع | لحام مزيف، بطانة من الصفيح، إزاحة | AOI + الفحص البصري | 100 ٪ + أخذ العينات |
| تم كل شيء | اختبار الأداء الكهربائي | ICT/FCT | حسب الطلب |
7.2 مؤشرات الجودة الرئيسية
| المقاييس | مستوى الصناعة النموذجي | هدف الإحالة |
|---|---|---|
| معدل نجاح القطعة الأولى من SMT | 95%~98% | ≥99% |
| معدل اللحام المعيب (DPMO) | 500~2000 | ≤500 |
| معدل اللحام الخاطئ | 0.1%~0.5% | ≤0.1% |
| معدل ليان تين | 0.1%~0.3% | ≤0.05% |
8. دليل استكشاف الأخطاء وإصلاحها للأسئلة الشائعة
8.1 عملية استكشاف أخطاء اللحام الافتراضي وإصلاحها
1. ظاهرة التأكيد: هل هو دبوس فردي أم صف كامل ؟هل هو مركز ثابت أم عشوائي ؟
2. التحقق من المواد الواردة: مشاركة المسامير والطلاء وقابلية اللحام
3. التحقق من الطباعة: كمية كافية من عجينة اللحام، مع أو بدون إزاحة
4. تحقق من التركيب: ضغط التركيب، دقة الموضع
5. التحقق من الارتجاع: منحنى درجة الحرارة، توحيد درجة الحرارة
6. التحقق من لوحة PCB: تصميم الوسادة، المعالجة السطحية، ظروف الأكسدة
8.2 عملية إزالة القصدير
1. ظاهرة التأكيد: ليان تين الموضع، التباعد، الكمية
2. فحص الشبكة الفولاذية: حجم الفتحة، شكل الفتحة، حالة التآكل
3. التحقق من الطباعة: ضغط الطباعة، وسرعة إزالة القوالب، وتنظيف الشبكة الفولاذية
4. فحص لصق اللحام: حجم الجسيمات واللزوجة وانتهاء الصلاحية
5. التحقق من الارتجاع: درجة حرارة الذروة، وقت الارتداد، معدل التسخين
6. التحقق من لوحة PCB: تباعد الوسادة، جودة قناع اللحام
الخاتمة
يعد التحكم في جودة SMT لصف الإبرة الأم مشروعًا منهجيًا، يتضمن جودة المواد الواردة، وتصميم الشبكة الفولاذية، وعملية الطباعة، ودقة التركيب، ومنحنى الارتداد، وتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور وغيرها من الروابط.فقط من خلال التحكم المنهجي في العملية برمتها يمكن ضمان جودة اللحام لتكون مستقرة وموثوقة.
إن منتجات Shenzhen Ruixin Shengye Electronic Technology Co., Ltd. هي عبارة عن تحقق صارم من عملية SMT، مما يوفر إرشادات مفصلة لتصميم الوسادة وتوصيات منحنى درجة حرارة الارتداد.يمكن لفريق الدعم الفني لدينا مساعدة العملاء في تحسين العمليات وتحسين الجودة لضمان تحقيق المنتجات لعائدات عالية وموثوقية عالية على خط إنتاج العميل.
/* Table styling for SEO articles */
.entry-content table {
width: 100%;
border-collapse: collapse;
margin: 20px 0;
font-size: 14px;
border: 1px solid #e5e7eb;
}
.entry-content table th {
background-color: #1e40af;
color: white;
padding: 12px 16px;
text-align: left;
font-weight: 600;
border: 1px solid #1e40af;
}
.entry-content table td {
padding: 10px 16px;
border: 1px solid #e5e7eb;
}
.entry-content table tr:nth-child(even) {
background-color: #f9fafb;
}
.entry-content table tr:hover {
background-color: #eff6ff;
}