Yhteenveto piirilevyjen juotosvirhetyypeistä ja 15 syyn analyysi
2023-07-31Reportteri: SprintPCB
Elektroniikan valmistuksessa piirilevyillä (PCB) on ratkaiseva rooli yhtenä keskeisistä komponenteista, jotka helpottavat elektronisten komponenttien ja piirien välistä yhteyttä. Pintaliitoskomponenttien juottaminen vaikuttaa prosesseista suoraan tuotteen laatuun ja luotettavuuteen. Kuten monissa valmistusprosesseissa on väistämätöntä, juotosprosessi kohtaa kuitenkin useita haasteita, jotka johtavat juotoslaadun heikkenemiseen ja tuotantokustannusten nousuun. Tässä artikkelissa esitetään yhteenveto yleisistä piirilevyjen juotosprosessin aikana esiintyvistä vioista ja analysoidaan perusteellisesti niiden syitä. Ymmärtämällä näiden ongelmien perimmäiset syyt pystymme toteuttamaan kohdennettuja toimenpiteitä juotosprosessin vakauden ja tuotteen laadun parantamiseksi, mikä vastaa paremmin asiakkaiden vaatimuksiin.
Liiallinen jäännös piirilevyn pinnalla
Hitsauksen jälkeen piirilevyn pinnalla on paljon likaisia jäämiä.
Fluksin kiintoainepitoisuus on korkea ja haihtumatonta materiaalia on liikaa.
Riittämätön esilämmitys tai alhainen esilämmityslämpötila ennen juottamista (aaltojuottamisessa aika on liian lyhyt).
Levyn nopeus on liian suuri (fluksi ei pääse haihtumaan kokonaan).
Juotosuunin lämpötila ei ole riittävä.
Juotosuunissa on liikaa epäpuhtauksia tai tinapitoisuus on alhainen.
Johtuu antioksidanttien tai hapettumisenestoöljyjen käytöstä.
Liikaa juotosfluksiä on käytetty.
Liikaa liittimiä tai avoimia komponentteja piirilevyllä ilman esilämmitystä.
Komponenttien johdot ja piirilevyjen reiät ovat epäsuhtaisen suuria (liian suuria reikiä), mikä aiheuttaa vuon nousua.
Itse piirilevyssä on esipäällystettyä hartsia.
Tinausprosessissa fluxin kostutus on liian voimakasta.
Piirilevyn prosessiongelma, riittämättömät läpivientireiät, mikä aiheuttaa huonon fluxin haihtumisen.
Piirilevyn upotuskulma juotoskylvyssä on väärä.
Laimenninta ei ole lisätty pitkään aikaan juoksuttimen käytön aikana.
Tulessa
Fluksilla on alhainen leimahduspiste, eikä siihen ole lisätty palonestoainetta.
Ilman ilmaveistä on liikaa fluksiinipinnoitetta, ja se tippuu lämmitysputkeen esilämmityksen aikana.
Ilmaveitsen kulma on väärä, mikä johtaa epätasaiseen flux-pinnoitteeseen piirilevyllä.
Piirilevyssä on liikaa teippejä, jotka voivat syttyä tuleen.
Piirilevyllä on liikaa juoksutetta, ja se tippuu lämmitysputkeen.
Levyn kulkunopeus on joko liian suuri (fluksi ei ole haihtunut kokonaan, mikä johtaa tippumiseen) tai liian hidas (aiheuttaen levyn pinnan liiallista kuumenemista).
Esilämmityslämpötila on liian korkea.
Prosessiongelmat (huono piirilevymateriaali, lämmitysputki on liian lähellä piirilevyä).
Korroosio (komponentit muuttuvat vihreiksi, juotoskohdat mustuvat)
Kupari reagoi FLUXin kanssa muodostaen vihreitä kupariyhdisteitä.
Lyijy-tina reagoi FLUXin kanssa muodostaen mustia lyijy-tina-yhdisteitä.
Riittämätön esilämmitys (alhainen esilämmityslämpötila, nopea piirilevyn siirtonopeus) johtaa suureen määrään FLUX-jäämiä, mikä puolestaan johtaa liiallisiin haitallisten aineiden jäämiin.
Jäännökset imevät vettä (vesiliukoinen ionijohtavuus ei täytä standardia).
Käytetään puhdistusta vaativaa FLUX-ainetta, mutta sitä ei puhdisteta tai sitä ei puhdisteta ajoissa juottamisen jälkeen.
FLUXilla on erittäin voimakas aktiivisuus.
Elektroniset komponentit reagoivat FLUXin aktiivisten aineiden kanssa.
Yhteysongelmat, vuoto (huono eristys)
FLUX-jäämien ionit piirilevyllä; tai FLUX-jäämät imevät kosteutta, mikä johtaa johtavuuteen.
Kohtuuton piirilevyn suunnittelu, kuten liian lähellä toisiaan oleva reititys.
Piirilevyn juotosmaskin heikko laatu, altis johtavuudelle.
Kylmäjuotto, riittämätön juottaminen, jatkuva juottaminen
Riittämätön flux-aktiivisuus.
Riittämätön fluxin kostutuskyky.
Liian vähän juoksutetta käytetty.
Fluksin epätasainen levitys.
Kyvyttömyys levittää juoksutetta tietyille piirilevyn alueille.
Joitakin piirilevyn alueita ei ole tinattu kunnolla.
Vakavaa hapettumista tietyissä juotoskohdissa tai -jaloissa.
Riittämätön tinapitoisuus tai liian suuri kuparipitoisuus; epäpuhtaudet, jotka nostavat juotosnesteen sulamispistettä (likvidusviivaa).
Vaahdotusputken tukos, epätasainen vaahtoaminen, mikä johtaa epätasaiseen virtausaineen levitykseen piirilevylle.
Virheelliset ilmaveitsen asetukset (fluksi ei puhalleta tasaisesti).
Huono koordinaatio levyn nopeuden ja esilämmityksen välillä.
Väärä käsin juotostekniikka.
Ketjun kohtuuton kallistuskulma.
Epätasainen aallon huippu.
Juotosliitos liian kirkas tai liian heikko
Ongelma FLUXin kanssa:
Voidaan muuttaa muokkaamalla sen lisäaineita (FLUX-valintaongelma).
FLUX saattaa olla hieman korroosiota.
Huono juotoslaatu (esim. alhainen tinapitoisuus).
Oikosulku
Juotteen aiheuttama oikosulku:
Kylmäjuotetta esiintyi, mutta sitä ei havaittu.
Juotos ei saavuttanut normaalia käyttölämpötilaa, mikä johti juotosliitosten väliin "juotossillan muodostumiseen".
Hienot juotospallot silloitettuna juotosliitosten väliin.
Kylmäjuottaminen tapahtui, mikä johti silloittumiseen.
Ongelmia FLUXin kanssa:
FLUXin alhainen aktiivisuus ja huono kostutus johtavat juotossilloittumisiin juotosliitosten välillä.
FLUXin riittämätön eristysvastus aiheuttaa oikosulkuja juotosliitosten välille.
Piirilevyongelmat:
Esimerkiksi piirilevyn juotosmaskin irtoamisesta johtuva oikosulku.
Runsas savu, voimakas maku
Ongelmia itse FLUXin kanssa:
Hartsi: Jos käytetään tavallista hartsia, savu on merkittävämpää.
Liuotin: Tässä viittaa FLUXissa käytetyn liuottimen mahdolliseen hajuun tai ärsyttävään hajuun.
Aktivaattori: Savu on merkittävää ja sillä on ärsyttävä haju.
Riittämätön ilmanvaihtojärjestelmä.
Roiskeet, juotospallot
Flux
Korkea vesipitoisuus (tai standardin ylittävä) FLUX-valmisteessa.
Korkean kiehumispisteen omaavat komponentit FLUX-valmisteessa (eivät haihdu täysin esilämmityksen jälkeen).
Käsitellä
Alhainen esilämmityslämpötila (FLUX-liuotin ei ole haihtunut kokonaan).
Nopea kuljettimen nopeus ilman esilämmitysvaikutusta.
Huono ketjukulma, joka johtaa ilmakuplien muodostumiseen juotoksen ja piirilevyn väliin, jolloin kuplat puhkeavat ja syntyy juotospalloja.
Liiallinen FLUX-pinnoite (ei ilmaveistä tai ilmaveitsessä on vikaa).
Väärä käyttö käsin juottamisen aikana.
Kostea työympäristö.
Piirilevyongelmat
Kostea piirilevyn pinta, riittämätön esilämmitys tai veden muodostuminen.
Huonosti suunnitellut piirilevyn tuuletusreiät, jotka aiheuttavat kaasun jäämisen piirilevyn ja juotoksen väliin.
Kohtuuton piirilevyn suunnittelu, jossa komponenttien nastat ovat liian lähellä toisiaan, mikä johtaa kaasun kertymiseen.
Huonosti poratut piirilevyn läpiviennit.
Huono juotos johtaa epätäydellisiin juotosliitoksiin
Riittämätön kostutus juottamisen aikana, mikä johtaa epätäydellisiin juotosliitoksiin.
FLUXin huonot kostutusominaisuudet.
FLUXin heikko reaktiivisuus.
Alhainen kostutus- tai aktivointilämpötila ja kapea prosessi-ikkuna.
Käyttämällä kaksoisaaltojuotosprosessia, FLUXin aktiiviset komponentit haihtuvat kokonaan ensimmäisen juotoskerran aikana.
Liian korkea esilämmityslämpötila, joka johtaa juoksuttimen ennenaikaiseen aktivoitumiseen ja siten vähäiseen tai ei lainkaan aktiivisuuteen juottamisen aikana tai erittäin heikkoon aktiivisuuteen.
Hidas levyn kulkunopeus aiheuttaa liian korkean esilämmityslämpötilan.
FLUXin epätasainen levitys.
Juotospintojen ja -komponenttien voimakas hapettuminen johtaa juotoksen huonoon kostuvuuteen.
Riittämätön juoksutteen levitys, mikä johtaa piirilevyjen juotospintojen ja komponenttijohtojen epätäydelliseen kostumiseen.
Kohtuuton piirilevyn suunnittelu, joka aiheuttaa komponenttien virheellisen järjestelyn piirilevyllä ja vaikuttaa tiettyjen komponenttien juotoksiin.
Huono vaahtoaminen FLUX
Väärä FLUX-tyypin valinta.
Vaahdotusputkien reiät ovat liian suuret (ei-puhtaan FLUXin vaahdotusputkien reiät ovat pienempiä, kun taas hartsipohjaisen FLUXin reiät ovat suurempia).
Vaahdotussäiliön vaahtoamisalue on liian suuri.
Ilmapumpun ilmanpaine on liian alhainen.
Vaahdotusputkessa on vuotavia tai tukossa olevia ilmareikiä, mikä aiheuttaa epätasaista vaahtoamista.
Liiallinen laimennusaineen lisääminen.
Liiallinen vaahtoaminen
Liiallinen paine.
Vaahdotusalue on liian pieni.
Juotosuraan on lisätty liikaa juoksutetta.
Laimennusaineen lisäämättä jättäminen ajoissa, mikä johtaa liian korkeaan FLUX-pitoisuuteen.
Värinmuutos FLUXissa
Jotkut läpinäkymättömät FLUX-aineet sisältävät pienen määrän valoherkkiä lisäaineita. Nämä lisäaineet muuttavat väriä valolle altistettuina, mutta ne eivät vaikuta FLUX-aineen juotosvaikutukseen tai suorituskykyyn.
Piirilevyn juotos estää kalvon delaminaatiota, kuoriutumista tai kuplimista
Yli 80 % syistä on ongelmia piirilevyn valmistusprosessissa.
Riittämätön puhdistus
Huonolaatuinen juotoskestävä kalvo
Piirilevymateriaalin ja juotteenestokalvon yhteensopimattomuus
Juotteenestokalvoon pääsevä epäpuhtaus porauksen aikana
Liiallinen juotosten tasoitus kuumailmatasoituksen aikana
Jotkin fluksissa olevat lisäaineet voivat vahingoittaa juotteenestokalvoa.
Liian korkea tinanesteen lämpötila tai esilämmityslämpötila.
Liian tiheä juottaminen.
Pitkäaikainen piirilevyn upotusaika tinanesteessä käsin juottamisen aikana.
Muutokset korkeataajuisissa downlink-signaaleissa
FLUXin alhainen eristysvastus ja huonot eristysominaisuudet.
Epätasainen jäännös ja eristysresistanssin epätasainen jakautuminen, jotka voivat muodostaa kapasitanssia tai vastusta piiriin.
FLUXin vedenottoteho ei täytä vaatimuksia.
Yllä mainittuja ongelmia ei välttämättä esiinny puhdistusprosessin aikana (tai ne voidaan ratkaista puhdistuksen avulla).
Huonolaatuinen piirilevyjen juottaminen on ikuinen haaste elektroniikkateollisuudelle. Olipa kyse sitten uusista teknologioista tai perinteisistä prosesseista, meidän on jatkuvasti kiinnitettävä huomiota ja parannettava niitä. Ymmärtämällä syvällisesti tässä artikkelissa esitettyjä vikojen tyyppejä ja syitä voimme paremmin ehkäistä ja ratkaista näitä ongelmia, parantaa tuotannon tehokkuutta entisestään ja vähentää hylkymääriä, mikä puolestaan mahdollistaa luotettavampien ja korkealaatuisempien tuotteiden toimittamisen. On syytä korostaa, että tiimityö ja jatkuva oppiminen ovat avaimia näiden haasteiden voittamiseksi. Vain jakamalla tietoa ja kokemusta sekä parantamalla jatkuvasti prosessejamme ja teknologioitamme voimme sopeutua nopeasti muuttuviin markkinoiden vaatimuksiin. Tehkäämme yhteistyötä käsi kädessä, pyrkikäämme yhteisiin ponnisteluihin ja huippuosaamiseen elektroniikkateollisuuden kestävän kehityksen saavuttamiseksi.SprintPCB : Luotettava piirilevyjen tukipalveluntarjoajasi SprintPCB on tunnettu korkean teknologian yritys, joka tarjoaa kattavia piirilevyjen valmistuspalveluita asiakkaille maailmanlaajuisesti. Laajan asiantuntemuksemme ja kustannustehokkaiden ratkaisujemme avulla voit priorisoida organisaatiosi kriittiset vaatimukset ja nauttia saumattomasta prosessista. Ota meihin yhteyttä jo tänään ja ota selvää, kuinka voimme auttaa sinua.