SMT premošćivanje lemljenja je uobičajen izazov sa kojim se suočavaju proizvođači elektronike tokom procesa montaže. Ovaj fenomen se javlja kada lem nenamjerno spoji dvije susjedne komponente ili vodljiva područja, što dovodi do kratkog spoja ili ugrožene funkcionalnosti.U ovom članku ćemo proći u zamršenosti SMT mostova za lemljenje, uključujući njihove uzroke, preventivne mjere i efikasna rješenja.
1.Šta je SMT PCB lemni most:
SMT premošćivanje lemljenja također poznato kao “spojni spoj” ili “most za lemljenje” nastaje tokom montaže komponenti tehnologije površinske montaže (SMT) na štampanu ploču (PCB). U SMT, komponente se montiraju direktno na površinu PCB-a, a pasta za lemljenje se koristi za stvaranje električnih i mehaničkih veza između komponente i PCB-a. Tokom procesa lemljenja, pasta za lemljenje se nanosi na PCB jastučiće i vodove SMT komponenti. PCB se zatim zagrijava, uzrokujući topljenje i tečenje paste za lemljenje, stvarajući vezu između komponente i PCB-a.
2. Uzroci premošćavanja SMT PCB lemljenja:
SMT premošćivanje lemljenja nastaje kada se formira nenamjerna veza između susjednih jastučića ili vodova na štampanoj ploči (PCB) tokom montaže. Ova pojava može dovesti do kratkih spojeva, neispravnih veza i ukupnog kvara elektronske opreme.
SMT mostovi za lemljenje mogu se pojaviti iz različitih razloga, uključujući nedovoljnu količinu paste za lemljenje, neispravan ili neusklađen dizajn šablona, neadekvatan povratni spoj lemnog spoja, kontaminaciju PCB-a i prekomjerne ostatke toka.Nedovoljna količina paste za lemljenje jedan je od uzroka nastanka mostova za lemljenje. Tokom procesa štampanja šablona, pasta za lemljenje se nanosi na PCB jastučiće i kablove komponenti. Ako ne nanesete dovoljno paste za lemljenje, možete završiti s niskom visinom zastoja, što znači da neće biti dovoljno mjesta za pastu za lemljenje da pravilno poveže komponentu sa podlogom. To može dovesti do nepravilnog odvajanja komponenti i stvaranja mostova za lemljenje između susjednih komponenti. Nepravilan dizajn šablona ili neusklađenost također može uzrokovati premošćivanje lemljenja.
Nepravilno dizajnirane šablone mogu uzrokovati neravnomjerno taloženje paste za lemljenje tokom nanošenja paste za lemljenje. To znači da može biti previše paste za lemljenje u nekim područjima, a premalo u drugim područjima.Neuravnoteženo taloženje paste za lemljenje može uzrokovati premošćivanje lema između susjednih komponenti ili provodnih područja na PCB-u. Slično tome, ako šablon nije pravilno poravnat tokom nanošenja paste za lemljenje, to može uzrokovati neusklađenost naslaga lema i formiranje mostova za lemljenje.
Neadekvatno ponovno otjecanje lemnog spoja je još jedan uzrok premošćavanja lemnih spojeva. Tokom procesa lemljenja, PCB sa pastom za lemljenje se zagreva na određenu temperaturu tako da se pasta za lemljenje topi i teče kako bi formirala lemne spojeve.Ako profil temperature ili postavke povratnog toka nisu ispravno postavljene, pasta za lemljenje se možda neće potpuno otopiti ili teći pravilno. To može dovesti do nepotpunog topljenja i nedovoljnog odvajanja između susjednih jastučića ili vodova, što rezultira premošćavanjem lemljenja.
Kontaminacija PCB-a je čest uzrok premošćivanja lema. Prije procesa lemljenja, kontaminanti kao što su prašina, vlaga, ulje ili ostaci fluksa mogu biti prisutni na površini PCB-a.Ovi zagađivači mogu ometati pravilno vlaženje i protok lema, što olakšava lemu da formira nenamjerne veze između susjednih jastučića ili vodova.
Prekomjerni ostatak fluksa također može uzrokovati stvaranje mostova za lemljenje. Flux je hemikalija koja se koristi za uklanjanje oksida sa metalnih površina i podsticanje vlaženja lema tokom lemljenja.Međutim, ako fluks nije adekvatno očišćen nakon lemljenja, može ostaviti talog. Ovi ostaci mogu djelovati kao provodljivi medij, omogućavajući lemu da stvori neželjene veze i lemne mostove između susjednih jastučića ili vodova na PCB-u.
3. Preventivne mjere za SMT PCB lemne mostove:
A. Optimizirajte dizajn i poravnanje šablona: Jedan od ključnih faktora u sprečavanju nastanka mostova za lemljenje je optimizacija dizajna šablona i osiguravanje pravilnog poravnanja tokom nanošenja paste za lemljenje.Ovo uključuje smanjenje veličine otvora radi kontrole količine paste za lemljenje koja se taloži na PCB jastučićima. Manje veličine pora smanjuju mogućnost širenja viška paste za lemljenje i izazivanja premošćavanja. Dodatno, zaokruživanje rubova otvora za šablone može unaprijediti bolje oslobađanje paste za lemljenje i smanjiti sklonost lema da premosti između susjednih jastučića. Implementacija tehnika protiv premošćavanja, kao što je uključivanje manjih mostova ili praznina u dizajn šablona, takođe može pomoći u sprečavanju premošćavanja lemljenja. Ove karakteristike prevencije mostova stvaraju fizičku barijeru koja blokira protok lema između susjednih jastučića, čime se smanjuje mogućnost stvaranja mosta za lemljenje. Pravilno poravnanje šablona tokom procesa lepljenja je ključno za održavanje potrebnog razmaka između komponenti. Neusklađenost dovodi do neravnomjernog taloženja paste za lemljenje, što povećava rizik od mostova za lemljenje. Korištenje sistema za poravnanje kao što je sistem za vid ili lasersko poravnanje može osigurati precizno postavljanje šablona i minimizirati pojavu premošćavanja lemljenja.
B. Kontrolišite količinu paste za lemljenje: Kontrola količine paste za lemljenje je ključna za sprečavanje prekomernog taloženja, što može dovesti do premošćavanja lemljenja.Prilikom određivanja optimalne količine paste za lemljenje treba uzeti u obzir nekoliko faktora. To uključuje korak komponente, debljinu šablona i veličinu tampona. Razmak komponenti igra važnu ulogu u određivanju dovoljne količine potrebne paste za lemljenje. Što su komponente bliže jedna drugoj, potrebno je manje paste za lemljenje kako bi se izbjeglo premošćavanje. Debljina šablona takođe utiče na količinu deponovane paste za lemljenje. Deblji šabloni imaju tendenciju da talože više paste za lemljenje, dok tanji šabloni imaju tendenciju da talože manje paste za lemljenje. Podešavanje debljine šablona u skladu sa specifičnim zahtjevima sklopa PCB-a može pomoći u kontroli količine korištene paste za lemljenje. Veličinu jastučića na PCB-u također treba uzeti u obzir pri određivanju odgovarajuće količine paste za lemljenje. Veći jastučići mogu zahtijevati veći volumen paste za lemljenje, dok manji jastučići mogu zahtijevati manji volumen paste za lemljenje. Ispravna analiza ovih varijabli i prilagođavanje količine paste za lem u skladu s tim može pomoći u sprječavanju prekomjernog taloženja lema i minimiziranju rizika od premošćavanja lemljenja.
C. Osigurajte pravilan povratni spoj lemnog spoja: Postizanje pravilnog povratnog toka lemnog spoja je ključno za sprječavanje mostova lemljenja.Ovo uključuje primenu odgovarajućih temperaturnih profila, vremena zadržavanja i podešavanja reflow tokom procesa lemljenja. Temperaturni profil se odnosi na cikluse grijanja i hlađenja kroz koje PCB prolazi tokom povratnog toka. Mora se poštovati preporučeni temperaturni profil za određenu pastu za lemljenje. Ovo osigurava potpuno topljenje i protok paste za lemljenje, omogućavajući pravilno vlaženje vodova komponenti i PCB jastučića, dok sprječava nedovoljan ili nepotpun reflow. Vrijeme zadržavanja, koje se odnosi na vrijeme kada je PCB izložen vršnoj temperaturi povratnog toka, također treba pažljivo razmotriti. Dovoljno vrijeme zadržavanja omogućava da se pasta za lemljenje potpuno ukapni i formira potrebne intermetalne spojeve, čime se poboljšava kvalitet lemnog spoja. Nedovoljno vrijeme zadržavanja rezultira nedovoljnim topljenjem, što rezultira nepotpunim lemnim spojevima i povećanim rizikom od lemnih mostova. Postavke povratnog toka, kao što su brzina transportera i vršna temperatura, treba optimizirati kako bi se osiguralo potpuno topljenje i stvrdnjavanje paste za lemljenje. Od ključne je važnosti kontrolirati brzinu transportera kako bi se postigao adekvatan prijenos topline i dovoljno vremena da pasta za lem teče i očvrsne. Vrhunsku temperaturu treba postaviti na optimalan nivo za specifičnu pastu za lemljenje, osiguravajući potpuni reflow bez izazivanja prekomjernog taloženja lema ili premošćavanja.
D. Upravljajte čistoćom PCB-a: Pravilno upravljanje čistoćom PCB-a je ključno za sprečavanje premošćavanja lemnih ploča.Kontaminacija na površini PCB-a može ometati vlaženje lema i povećati vjerovatnoću formiranja mosta za lemljenje. Uklanjanje zagađivača prije procesa zavarivanja je ključno. Temeljito čišćenje PCB-a korištenjem odgovarajućih sredstava i tehnika za čišćenje pomoći će u uklanjanju prašine, vlage, ulja i drugih zagađivača. Ovo osigurava da pasta za lemljenje pravilno navlaži PCB jastučiće i kablove komponenti, smanjujući mogućnost nastanka mostova za lemljenje. Uz to, pravilno skladištenje i rukovanje PCB-ima, kao i minimiziranje kontakta s ljudima, može pomoći u smanjenju kontaminacije i održavanju cijelog procesa montaže čistim.
E. Inspekcija i prerada nakon lemljenja: Izvođenje detaljne vizuelne inspekcije i automatizovane optičke inspekcije (AOI) nakon procesa lemljenja je kritično za identifikaciju problema sa premošćavanjem lemljenja.Brzo otkrivanje mostova za lemljenje omogućava pravovremene prerade i popravke kako bi se ispravio problem prije nego što izazove daljnje probleme ili kvarove. Vizuelna inspekcija uključuje temeljitu inspekciju lemnih spojeva kako bi se identificirali bilo kakvi znakovi premošćavanja lemljenja. Alati za uvećanje, kao što su mikroskop ili lupa, mogu pomoći da se precizno identifikuje prisustvo zubnog mosta. AOI sistemi koriste tehnologiju inspekcije baziranu na slici kako bi automatski otkrili i identificirali defekte lemnog mosta. Ovi sistemi mogu brzo skenirati PCB-e i pružiti detaljnu analizu kvaliteta lemnih spojeva, uključujući prisustvo premošćavanja. AOI sistemi su posebno korisni u otkrivanju manjih, teško dostupnih mostova za lemljenje koji se mogu propustiti tokom vizuelne inspekcije. Jednom kada se otkrije lemni most, treba ga odmah preraditi i popraviti. Ovo uključuje korištenje odgovarajućih alata i tehnika za uklanjanje viška lema i odvajanje veza mosta. Poduzimanje potrebnih koraka za ispravljanje mostova za lemljenje je ključno za sprječavanje daljnjih problema i osiguravanje pouzdanosti gotovog proizvoda.
4. Učinkovita rješenja za SMT PCB lemljenje:
A. Ručno odlemljivanje: Za manje mostove za lemljenje, ručno uklanjanje lemljenja je efikasno rešenje, korišćenjem lemilice sa finim vrhom ispod lupe za pristup i uklanjanje mosta za lemljenje.Ova tehnologija zahtijeva pažljivo rukovanje kako bi se izbjeglo oštećenje okolnih komponenti ili provodnih područja. Da biste uklonili mostove za lemljenje, zagrijte vrh lemilice i pažljivo ga nanesite na višak lema, otopite ga i pomaknite s puta. Ključno je osigurati da vrh lemilice ne dođe u kontakt s drugim komponentama ili područjima kako ne bi došlo do oštećenja. Ova metoda najbolje funkcionira tamo gdje je most za lemljenje vidljiv i dostupan, a mora se voditi računa o preciznim i kontroliranim pokretima.
B. Koristite lemilo i žicu za lemljenje za preradu: Prerada pomoću lemilice i žice za lemljenje (takođe poznata kao pletenica za odlemljenje) je još jedno efikasno rešenje za uklanjanje mostova za lemljenje.Fitilj za lemljenje je napravljen od tanke bakarne žice presvučene fluksom kako bi se olakšao proces odlemljenja. Da bi se koristila ova tehnika, fitilj za lemljenje se stavlja preko viška lema i toplota lemilice se primenjuje na fitilj za lemljenje. Toplota topi lem, a fitilj upija rastopljeni lem i na taj način ga uklanja. Ova metoda zahtijeva vještinu i preciznost kako bi se izbjeglo oštećenje osjetljivih komponenti, a mora se osigurati adekvatna pokrivenost jezgre lemljenja na mostu za lemljenje. Ovaj postupak će se možda morati ponoviti nekoliko puta da se u potpunosti ukloni lem.
C. Automatsko otkrivanje i uklanjanje mostova za lemljenje: Napredni sistemi za inspekciju opremljeni tehnologijom mašinskog vida mogu brzo identifikovati mostove za lemljenje i olakšati njihovo uklanjanje kroz lokalizovano lasersko grejanje ili tehnologiju vazdušnog mlaza.Ova automatizirana rješenja pružaju visoku preciznost i efikasnost u otkrivanju i uklanjanju lemnih mostova. Sistemi mašinskog vida koriste kamere i algoritme za obradu slike za analizu kvaliteta lemnih spojeva i otkrivanje bilo kakvih anomalija, uključujući i mostove za lemljenje. Jednom identificiran, sistem može pokrenuti različite načine intervencije. Jedna takva metoda je lokalizirano lasersko grijanje, gdje se laser koristi za selektivno zagrijavanje i topljenje lemnog mosta tako da se može lako ukloniti. Druga metoda uključuje korištenje koncentriranog mlaza zraka koji primjenjuje kontrolirani protok zraka kako bi se otpuhao višak lema bez utjecaja na okolne komponente. Ovi automatizirani sistemi štede vrijeme i trud, a istovremeno osiguravaju konzistentne i pouzdane rezultate.
D. Koristite selektivno talasno lemljenje: Selektivno talasno lemljenje je preventivna metoda koja smanjuje rizik od nastanka mostova lemljenja tokom lemljenja.Za razliku od tradicionalnog talasnog lemljenja, koje uranja ceo PCB u talas rastopljenog lema, selektivno talasno lemljenje primenjuje rastopljeni lem samo na određena područja, zaobilazeći komponente koje se lako premošavaju ili provodne oblasti. Ova tehnologija se postiže upotrebom precizno kontrolisane mlaznice ili pokretnog talasa zavarivanja koji cilja na željeno područje zavarivanja. Selektivnim nanošenjem lema, rizik od prekomjernog širenja i premošćavanja lema može se značajno smanjiti. Selektivno talasno lemljenje je posebno efikasno na PCB-ovima sa složenim rasporedom ili komponentama visoke gustine gde je rizik od premošćavanja lemljenja veći. Pruža veću kontrolu i tačnost tokom procesa zavarivanja, minimizirajući mogućnost nastanka mostova za lemljenje.
Ukratko, SMT premošćivanje lemljenja je značajan izazov koji može uticati na proizvodni proces i kvalitet proizvoda u proizvodnji elektronike. Međutim, razumijevanjem uzroka i poduzimanjem preventivnih mjera, proizvođači mogu značajno smanjiti pojavu premošćavanja lemova. Optimizacija dizajna šablona je kritična jer osigurava pravilno nanošenje paste za lemljenje i smanjuje mogućnost da višak paste za lem izazove premošćivanje. Dodatno, kontrola volumena paste za lemljenje i parametara povratnog toka, kao što su temperatura i vrijeme, može pomoći u postizanju optimalnog formiranja lemnog spoja i sprječavanju premošćavanja. Održavanje čistoće površine PCB-a ključno je za sprječavanje premošćavanja lemljenja, tako da je važno osigurati pravilno čišćenje i uklanjanje svih zagađivača ili ostataka sa ploče. Postupci inspekcije nakon zavarivanja, kao što su vizuelna inspekcija ili automatizovani sistemi, mogu otkriti prisustvo bilo kakvih mostova za lemljenje i olakšati pravovremene popravke za rešavanje ovih problema. Sprovođenjem ovih preventivnih mjera i razvojem efikasnih rješenja, proizvođači elektronike mogu minimizirati rizik od premošćavanja SMT lemljenja i osigurati proizvodnju pouzdanih, visokokvalitetnih elektronskih uređaja. Snažan sistem kontrole kvaliteta i stalni napori na poboljšanju su takođe ključni za praćenje i rešavanje bilo kakvih ponavljajućih problema sa premošćavanjem lemljenja. Preduzimajući prave korake, proizvođači mogu povećati efikasnost proizvodnje, smanjiti troškove povezane s preradom i popravkama i na kraju isporučiti proizvode koji ispunjavaju ili premašuju očekivanja kupaca.
Vrijeme objave: Sep-11-2023
Nazad
