Une nouvelle méthode d'assemblage SMT élimine les boules de soudure et améliore la fiabilité

Dans le monde de la fabrication d'électronique de précision, les imperfections microscopiques appelées boules de soudure sont devenues un défi persistant.3 mm de diamètreLa technologie de montage de surface (SMT), qui est l'épine dorsale de l'assemblage d'électronique moderne, a été développée pour améliorer l'efficacité de l'équipement.est particulièrement vulnérable à ces défauts qui apparaissent couramment entre les bornes des composants de puce, autour des paquets de circuits intégrés, ou même à l'intérieur des ensembles de broches d'interrupteur.

Le mécanisme de formation: une bataille microscopique de la dynamique thermique

Au cours de la soudure par reflux, la pâte de soudure et le flux subissent des transformations spectaculaires à mesure que les températures augmentent dans le four de reflux.La pâte de soudure passe d'une pâte épaisse à un semi-liquide visqueux avant de fondre finalement dans un état entièrement liquideDans cette phase critique, la volatilité du flux libère des gaz qui forment des bulles.La pression de la vapeur de flux en expansion peut forcer de minuscules particules de soudure à se séparer de la masse principale de pâte de soudure.

Une fois séparées, ces particules de soudure peuvent migrer au-delà des zones prévues, s'installer aux bords du masque de soudure.Les conséquences peuvent être sévères: des boules de soudure lâches peuvent se détacher pendant le fonctionnement., provoquant potentiellement des courts-circuits entre les broches ou composants adjacents, compromettant à la fois la fiabilité et les performances électriques.

Dix causes profondes de la formation de boules de soudure

Une analyse approfondie révèle dix facteurs principaux contribuant à la formation de boules de soudure dans les procédés SMT:

• Tension et humidification de la surface de la pâte de soudure: Une tension de surface excessive empêche une couverture uniforme du tampon, tandis qu'une tension insuffisante permet à la pâte de s'effondrer au-delà des limites du tampon.
• Activité et composition du flux: une activité de flux insuffisante ou une formulation inappropriée n'élimine pas suffisamment les oxydes, ce qui nuit à l'humidification et augmente le risque de défaut.
• Effets du débit d'air: Des réglages incorrects du flux d'air du four ou de la disposition des PCB peuvent créer des turbulences qui perturbent le comportement de la soudure en fusion.
• Facteurs de conception des plaquettes de PCB: Une mauvaise géométrie, un espacement ou un traitement de surface des tampons empêchent une bonne humidification et une bonne distribution du soudure.
• Conception du plomb du composant: La mauvaise compatibilité de la longueur, de la forme ou de l'espacement des plombs avec les coussinets crée des obstacles à l'humidification.
• Paramètres du profil de reflow: Les rampes de préchauffage rapide empêchent l'évaporation complète du solvant, ce qui peut provoquer des éclaboussures de soudure pendant le reflux.
• Manipulation et stockage des PCB: La contamination de surface, l'oxydation ou l'absorption d'humidité dégradent la soudabilité.
• Placement Hauteur et pression: Les paramètres de placement incorrects des composants provoquent une distribution inégale de la pâte ou une propagation excessive.
• Contrôle de la qualité et du processus de la pâte de soudure: Les impuretés du matériau, un stockage inapproprié ou des facteurs environnementaux affectent les performances de la pâte.
• Problèmes de conception de l'ouverture du pochoir: Les ouvertures mal alignées ou surdimensionnées facilitent le saignement de la pâte au-delà des zones des serviettes.

Mesures préventives pour réduire les boules de soudure

Considérations relatives à la phase de conception: l'emballage des composants correspondant aux dimensions recommandées des plaquettes garantit une soudabilité optimale tout en minimisant l'excès de propagation de la pâte.Une inspection rigoureuse des PCB entrants vérifie la qualité de la surface et les conditions de stockage appropriées.

Gestion du matériel: des protocoles stricts de manipulation de la pâte de soudure maintiennent l'activité du matériau et la capacité d'impression.

Optimisation des processus: l'adaptation des profils de reflux aux propriétés spécifiques des matériaux assure une activation complète du flux avant les températures de pointe.Les réglages de l'ouverture du pochoir basés sur les spécifications des composants contrôlent la précision du dépôt de pâte.

Assurance qualité: L'analyse immédiate des causes profondes lorsque des défauts se produisent permet de prendre des mesures correctives en temps opportun pour éviter une récidive.

La compréhension des comportements physiques et chimiques complexes des matériaux de soudure pendant le reflux reste fondamentale pour minimiser les défauts.sélection des matériauxLes fabricants peuvent réduire de manière significative la présence de boules de soudure tout en améliorant la fiabilité et les performances de l'assemblage SMT.