A essência do fenômeno de exclusão em defeitos SMT é o desequilíbrio mecânico causado pela fusão não sincronizada das juntas de solda em ambas as extremidades dos componentes do chip durante o estágio de soldagem por reFluxo. Quando a pasta de solda de um lado completa o umedecimento e espalhamento primeiro na temperatura máxima e gera tensão superficial suficiente, enquanto a pasta de solda do outro lado não está totalmente derretida ou apresenta um umedecimento fraco, a força de tração na extremidade não molhada é muito menor do que na extremidade molhada. Essa tensão assimétrica puxará verticalmente o componente para cima da almofada, formando uma postura típica de"lápide"
Deslocamento da abertura do estêncil e diferença de volume da pasta de solda
Medições reais na linha de produção de Jia Jinyuan descobriram que se o desvio de largura da abertura do estêncil em ambas as extremidades de um componente 0603 exceder 0,03 mm, ou o desgaste local causado pelo uso a longo prazo reduzir a abertura de um lado em 15%, o volume correspondente da pasta de solda na almofada diminuirá em aproximadamente 22%. Sob as mesmas condições de refluxo, a extremidade com menos pasta de solda aquece mais rapidamente, mas tem fusão total insuficiente, impossibilitando o estabelecimento de umedecimento eficaz, enquanto a extremidade com pasta de solda suficiente completa rapidamente a ponte da fase líquida, induzindo assim a marcação para exclusão. Esta diferença é particularmente pronunciada quando a espessura do substrato FR-4 é de 1,6 mm e a distribuição da folha de cobre é irregular.
Distribuição desequilibrada da zona de temperatura no forno de refluxo
Flutuações reais de temperatura superiores a ± 2 ℃ em cada zona de temperatura dentro do forno, incompatibilidade entre as configurações de velocidade da corrente e capacidade de calor ou turbulência local no fluxo de nitrogênio causarão gradientes significativos no ambiente térmico real em ambas as extremidades do mesmo componente no PCB. Por exemplo, uma diferença de temperatura medida de 8°C em uma determinada área no final da seção de pré-aquecimento faz com que a pasta de solda na borda do componente entre no estágio de colapso mais cedo, enquanto o lado próximo ao centro ainda está no período de contração da pasta. Esta diferença dinâmica de temperatura é mais decisiva na determinação da probabilidade de exclusão do que os valores de configuração da zona de temperatura estática.
Defeitos no layout da PCB e no design da almofada térmica
Quando uma extremidade de um resistor 0402 é conectada a um plano de aterramento de cobre de grande área e a outra extremidade é conectada apenas a um fio fino, o primeiro dissipa o calor rapidamente e aquece lentamente, enquanto o último tem pequena capacidade de calor e aquece rapidamente. Mesmo que o volume da pasta de solda seja completamente consistente, a diferença de tempo para ambas as extremidades atingirem o liquidus ainda pode exceder 1,8 segundos. Certa vez, Jia Jinyuan viu a taxa de exclusão aumentar de 0,12% para 1,9% devido a esses problemas de layout durante a produção experimental de placas dupla-face, e caiu para 0,15% após mudar para o isolamento de almofada térmica.
Coplanaridade do corpo do componente e desvio de pressão de posicionamento
Uma queda de 5% no nível de vácuo do bico montador ou desgaste do bico, causando uma inclinação de 0,3° no ângulo de captação do componente, resultará em flutuação unilateral do estado de contato entre a parte inferior do componente e a almofada. Neste momento, mesmo que o perfil de refluxo seja ideal, a pasta de solda na extremidade flutuante não pode obter tensão de cisalhamento suficiente para desencadear a reação de umedecimento, enquanto a extremidade firmemente pressionada preferencialmente completa a ligação metalúrgica sob as mesmas condições. Essa deformação de posicionamento em nível de mícron é facilmente ignorada no posicionamento de alta velocidade, mas é precisamente um dos principais gatilhos para o Início da marcação para exclusão.
