การบัดกรี PCB ทองแดงหนามีความต้องการสูงมากในด้านรีรีโอโลจีของสารบัดกรี แรงเปียก และประสิทธิภาพการป้องกันการตกตะกอน ในระหว่างการคัดเลือก ปัญหาในสายการผลิตที่เกิดขึ้นจริงที่เกิดจากทองแดงหนา เช่น การกระจายความร้อนอย่างรวดเร็ว มวลความร้อนของแผ่นสูง และแนวโน้มสูงในการพิมพ์ไม่ตรงแนว จะต้องได้รับการพิจารณาอย่างครอบคลุม ควรให้ความสำคัญกับสารบัดกรีทองแดงหนาที่มีปริมาณโลหะสูง ดัชนีไทโซโทรปิกต่ำ และแอคทีฟฟลักซ์สูตรพิเศษ เพื่อให้แน่ใจว่ามีการเปียกเพียงพอและการก่อตัวของรอยประสานที่เชื่อถือได้ภายใต้เงื่อนไขโปรไฟล์การรีโฟลว์ทั่วไป

การควบคุมที่ได้มาตรฐานทั้งกระบวนการของการผลิตวัสดุบัดกรี ISO มุ่งเน้นไปที่สามประเภทหลัก: สารบัดกรี ลวดบัดกรี และแท่งบัดกรี ด้วยมาตรการที่เข้มงวด เช่น การตรวจสอบย้อนกลับของแบทช์วัตถุดิบ การควบคุมอุณหภูมิและความชื้นโดยรอบที่เชื่อมโยงกัน การปรับพารามิเตอร์คู่ของแรงดันและความเร็วของปาดน้ำแบบวงปิด และการสอบเทียบไดนามิกของโปรไฟล์การรีโฟลว์ อัตราผลตอบแทนของสายการผลิตของ Jia Jinyuan จะถูกรักษาไว้อย่างเสถียรเหนือ 99.2% ขจัดข้อบกพร่อง เช่น ข้อต่อบัดกรีเย็น การเชื่อมประสาน และการประสานเปียกที่ไม่ดีซึ่งเกิดจากการลดทอนของกิจกรรมการบัดกรี การเบี่ยงเบนปริมาณโลหะ หรือฟลักซ์ การตกตะกอน

ปรากฏการณ์การฝังศพในข้อบกพร่อง SMT ส่วนใหญ่เกิดจากการให้ความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอที่ปลายทั้งสองของส่วนประกอบชิป ซึ่งมักพบในตัวต้านทานและตัวเก็บประจุในแพ็คเกจ 0402 และ 0603 เมื่อสารบัดกรีที่ปลายด้านหนึ่งละลายและเปียกก่อนในขณะที่อีกด้านหนึ่งยังคงแข็งอยู่ ความไม่สมดุลของแรงตึงผิวจะดึงส่วนประกอบขึ้นในแนวตั้ง สถิติจากสายการผลิตของ JJY แสดงให้เห็นว่าข้อบกพร่องนี้คิดเป็น 37% ของปริมาณการทำงานซ้ำหลังการวางตำแหน่ง โดยสาเหตุที่แท้จริงมุ่งเน้นไปที่ความเบี่ยงเบนในการออกแบบรูรับแสงลายฉลุ การกระจายโซนอุณหภูมิที่ผิดปกติในเตาอบ reflow และโครงร่าง PCB ที่ไม่สมมาตร

ตัวเลือกการบัดกรีไร้สารตะกั่วและปราศจากฮาโลเจนสำหรับการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กลายเป็นกระแสหลัก JiaJinYuan นำเสนอสารบัดกรีไร้สารตะกั่วสองระบบ: Sn96.5Ag3.0Cu0.5 และ Sn99.3Cu0.7 ในขณะเดียวกันก็รองรับสูตรปลอดสารฮาโลเจนด้วย Br< 900 PPM และ Cl< 900 PPM ตรงตามข้อกำหนดทั้งหมดของ IEC 61249-2-21, JPCA-ES-01-2021 และ RoHS3 และการปรับให้เข้ากับมาตรฐานผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์ และอุปกรณ์ทางการแพทย์

ช่องว่างที่มากเกินไปในแผ่นระบายความร้อนด้านล่างในระหว่างการบัดกรี QFN ถือเป็นจุดล้มเหลวความถี่สูงในสายการผลิต ซึ่งมีรากฐานมาจากการควบคุมระดับเสียงของสารบัดกรีที่ไม่เหมาะสม เครื่องบัดกรีซีรีส์ Jia Jinyuan SG-880 ใช้กับรูรับแสงลายฉลุ 0.15 มม. และการควบคุมอุณหภูมิสิ่งแวดล้อม 25 ℃ สามารถลดอัตราโมฆะให้ต่ำกว่า 8% โซลูชันนี้ได้รับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องในสายการผลิตจำนวนมากของโมดูล MCU ในยานยนต์เป็นเวลา 6 เดือน

เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดสายการผลิตจริงสำหรับวัสดุบัดกรีที่ใช้ในมาเธอร์บอร์ดควบคุมทางอุตสาหกรรม บทสรุปนี้มุ่งเน้นไปที่ปัญหาความเข้ากันได้ของสารบัดกรีในการพิมพ์ SMT การบัดกรีแบบรีโฟลว์และกระบวนการบัดกรีแบบคลื่น และอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับประสิทธิภาพการทำงานร่วมกันของสารบัดกรี JiaJinYuan และแท่งบัดกรีที่ตรงกันในการบัดกรีที่มีความน่าเชื่อถือสูง ครอบคลุมพารามิเตอร์กระบวนการที่สำคัญ เช่น การปรับความหนืด การควบคุมปริมาณโลหะ และการยับยั้งการกัดกร่อนของสารตกค้าง

การแปรผันของสีแบบแบทช์ต่อแบทช์ของโลหะบัดกรีเป็นสาเหตุความถี่สูงของความผิดปกติของสายการผลิต ซึ่งมักจะสะท้อนถึงความเบี่ยงเบนในองค์ประกอบของฟลักซ์หรือความแตกต่างในระดับออกซิเดชันของผงโลหะ ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อความสามารถในการพิมพ์ พฤติกรรมการตกต่ำ และความสามารถในการรีโฟลว์เปียกของโลหะบัดกรี นำไปสู่การระบาดที่เข้มข้นของข้อบกพร่อง เช่น ข้อต่อบัดกรีเย็น สะพานประสาน และลูกบัดกรี เอฟเฟกต์นี้เด่นชัดเป็นพิเศษในสถานการณ์การติดตั้งที่มีความหนาแน่นสูง เช่น QFN ระยะพิทช์ 0201 และ 0.4 มม.

การบัดกรีบอร์ดเคลือบทองทำหน้าที่เชื่อมต่อที่มีความน่าเชื่อถือสูงในการผลิต PCB ทางการแพทย์และเครื่องมือที่มีความแม่นยำ กระบวนการพื้นผิวจะต้องสร้างความสมดุลระหว่างความสามารถในการบัดกรี ความต้านทานการกัดกร่อน และความเสถียรของสัญญาณในระยะยาว การบัดกรีบอร์ดเคลือบทองเหมาะอย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์ที่ต้องใช้ไมโครแพด อุปกรณ์ความถี่สูง และความต้านทานการสัมผัสต่ำ การควบคุมความหนาของชั้นทอง ความสมบูรณ์ของกั้นนิกเกิล และการจับคู่พารามิเตอร์การรีโฟลว์ ถือเป็นปัญหาคอขวดที่สำคัญสำหรับผลผลิตจำนวนมาก

การเชื่อมบอร์ดความถี่สูงมีความไวอย่างยิ่งต่ออัตราการโมฆะของสารบัดกรี ความผันผวนของพารามิเตอร์อิเล็กทริกที่เกิดจากช่องว่างทำให้ความสมบูรณ์ของสัญญาณลดลงโดยตรง JiaJinYuan ผลิตภัณฑ์บัดกรีที่มีโมฆะต่ำ โดยการปรับปริมาณโลหะ การไล่ระดับการระเหยของฟลักซ์ และไดนามิกของการรีโฟลว์ ทำให้ควบคุมอัตราการเป็นโมฆะของข้อต่อบัดกรี BGA อย่างเสถียรภายใน 3.2% ในการทดสอบโมดูล RF 5G ซึ่งช่วยลดการสูญเสียการแทรกในแถบความถี่สูงได้อย่างมีนัยสำคัญ

มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในความสามารถในการเปียกของสารบัดกรีระหว่างสารบัดกรีไร้ฮาโลเจนและสารบัดกรีธรรมดา การถอดส่วนประกอบฮาโลเจนในสารบัดกรีไร้ฮาโลเจนส่งผลให้กิจกรรมของฟลักซ์ลดลง ซึ่งแสดงให้เห็นว่าอัตราการแพร่กระจายของแผ่นอิเล็กโทรดลดลง 5%~8% และความสูงของการไต่พินลดลงประมาณ 0.12 มม. อย่างไรก็ตาม สารตกค้างของมันมีฉนวนที่แข็งแกร่งและมีความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนต่ำ ทำให้เหมาะสำหรับสายการผลิตอิเล็กทรอนิกส์ทางการทหารและทางการแพทย์ที่มีความน่าเชื่อถือสูง

หัวแร้งบัดกรีด้วยเซ็นเซอร์ที่มีไอออนิกตกค้างต่ำสามารถยับยั้งกระแสรั่วไหลและการเคลื่อนตัวของเคมีไฟฟ้าระหว่างผิวได้อย่างมาก โดยหลีกเลี่ยงการเบี่ยงเบนของสัญญาณการตรวจจับและการชดเชยจุดศูนย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน MEMS และเซ็นเซอร์ก๊าซที่มีอิมพีแดนซ์สูงและเอาต์พุตระดับไมโครโวลต์ ปริมาณไอออนิกที่ตกค้างมากเกินไปจะส่งผลให้อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนลดลงโดยตรง และลดความเสถียรในระยะยาว เครื่องบัดกรีซีรีส์ JiaJinYuan LIS-702 มีการวัดค่า Cl?+Br?＜0.05 wt% และ Na?+K?＜0.12 wt% ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดเกรดที่ไม่ทำความสะอาดของ IPC J-STD-004B

การไหลซ้ำของไนโตรเจนเกี่ยวข้องกับการแนะนำไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงลงในเตาอบ reflow เพื่อลดปริมาณออกซิเจนในห้องอย่างมีนัยสำคัญให้ต่ำกว่า 100 PPM ดังนั้นจึงยับยั้งปฏิกิริยาออกซิเดชันของส่วนประกอบโลหะ เช่น ดีบุก เงิน และทองแดงในส่วนผสมบัดกรีที่อุณหภูมิสูง ปรับปรุงความสว่างและความสามารถในการเปียกของข้อต่อบัดกรี และลดอัตราการเป็นโมฆะและความเสี่ยงจากการบัดกรีเย็น มันเป็นวิธีกระบวนการสำคัญสำหรับการผลิตจำนวนมากอย่างมีเสถียรภาพของเตาอบ reflow ซีรีส์ Jia Jinyuan ในการบัดกรีอุปกรณ์ที่มีระยะพิทช์ละเอียด เช่น QFN และ BGA

เมื่อบัดกรีชิป BGA/QFN ผ่าน SMT อัตราช่องว่างที่มากเกินไปสามารถนำไปสู่ข้อต่อบัดกรีเย็น ความต้านทานความร้อนที่เพิ่มขึ้น และความล้มเหลวตั้งแต่เนิ่นๆ และการบัดกรีที่มีช่องว่างต่ำเป็นวิธีแก้ปัญหาหลักสำหรับปัญหานี้ อัตราโมฆะของสารบัดกรี JiaJinYuan JL-808 ซีรีส์ได้รับการควบคุมอย่างเสถียรต่ำกว่า 8% ในการผลิตจำนวนมาก เมื่อผสมผสานกับการออกแบบรูรับแสงลายฉลุที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมและการรีโฟลว์ที่ป้องกันไนโตรเจน จะสามารถลดอัตราการเป็นโมฆะที่ด้านล่างของแพ็คเกจ QFN จาก 25% เหลือ 6.3% ในขณะที่อัตราโมฆะของลูกบอล BGA แต่ละลูกจะลดลงเป็น 4.1% พร้อมกัน

ประสานการค้าต่างประเทศของอาเซียนได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับคำสั่งซื้อส่งออกขนาดเล็กและขนาดกลาง รองรับคำสั่งซื้อทดลองเป็นชุดขนาดเล็กเริ่มต้นที่ 5 กก. และจับคู่กับช่องทางลอจิสติกส์ที่เป็นกรรมสิทธิ์ของ JJY และการตอบสนองทางเทคนิคในท้องถิ่นเพื่อให้แน่ใจว่าอัตราการผ่านการผลิตทดลองครั้งแรกมากกว่า 92% ต่อมาสามารถเปลี่ยนเป็นการส่งมอบรายเดือนที่มั่นคงที่ระดับ 20 ตันได้อย่างราบรื่น ซึ่งแก้ไขจุดบกพร่องของลูกค้าในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ได้อย่างแท้จริง เช่น การตรวจสอบความถูกต้องในระยะแรกที่ยากลำบาก และการสลับชุดการผลิตที่ช้า

เพื่อแก้ไขปัญหาสายการผลิตที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องของการพิมพ์ออฟเซ็ตการจัดวางส่วนประกอบขนาดเล็กและการพิมพ์แบบวางประสานที่ไม่ตรงกัน บทความนี้เสนอวิธีแก้ปัญหาเชิงปฏิบัติที่เน้นไปที่ความแม่นยำในการขึ้นรูปของการวางประสาน ด้วยการปรับรูรับแสงลายฉลุ พารามิเตอร์ปาดน้ำ และพิกัดตำแหน่งที่ประสานกัน โดยเน้นถึงอิทธิพลที่ชัดเจนของสัณฐานวิทยาของการครอบคลุมที่แท้จริงของสารบัดกรีบนแผ่นอิเล็กโทรดบนความทนทานต่อการวางตำแหน่งสารบัดกรีระหว่างการวาง

การเป็นโมฆะส่งผลโดยตรงต่อความน่าเชื่อถือของรอยประสานในการบัดกรี SMT สาเหตุหลัก ได้แก่ การระเหยที่ไม่เพียงพอของฟลักซ์บัดกรี การเกิดออกซิเดชันของแผ่น และการเพิ่มความร้อนแบบรีโฟลว์ที่ไม่เหมาะสม ซึ่งมักมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันในสายการผลิตจริง สารบัดกรี JiaJinYuan แสดงการเปลี่ยนแปลงของอัตราโมฆะภายใต้การออกแบบช่องลายฉลุที่แตกต่างกันและการจับคู่โปรไฟล์การจัดเรียงใหม่ โดยต้องมีการเพิ่มประสิทธิภาพร่วมกันในขั้นตอนการพิมพ์ การจัดเก็บ และโปรไฟล์การจัดเรียงใหม่

การดีบักพารามิเตอร์กระบวนการของการบัดกรีแบบเลือกคลื่นควรมุ่งเน้นไปที่การจับคู่อุณหภูมิหัวฉีด ความเร็วของโซ่ เวลาในการแช่ดีบุก และความเข้มข้นของไนโตรเจนที่ครอบคลุม สายการผลิตจริง In อุปกรณ์ JiaJinYuan สามารถระงับข้อบกพร่องในการเชื่อมต่อระหว่างพินของอุปกรณ์ QFP-44 และ SOIC-28 ได้อย่างมาก โดยการควบคุมอุณหภูมิหัวฉีดที่ 255°C±2°C ตั้งค่าความเร็วของโซ่ที่ 0.8 ม./นาที รักษาเวลาการแช่ดีบุกจุดเดียวไว้ที่ 3.2 วินาที และทำให้อัตราการไหลของไนโตรเจนคงที่ที่ 12 ลิตร/นาที ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์การบัดกรีรองหลังจากการทำงานซ้ำ กระดานสองด้านที่มีความหนาแน่นสูง

การควบคุมคุณภาพ SMT ดำเนินไปทั่วทั้งห่วงโซ่ตั้งแต่คลังสินค้าวัตถุดิบ การพิมพ์แบบบัดกรี การวางส่วนประกอบ การบัดกรีแบบรีโฟลว์ ไปจนถึงการตรวจสอบผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป การเบี่ยงเบนเล็กน้อยในแต่ละลิงค์อาจทำให้เกิดข้อบกพร่องแบบแบตช์ เช่น ข้อต่อบัดกรีเย็น แนวที่ไม่ตรงหรือการเชื่อมต่อ สายการผลิต Jia Jinyuan ใช้การตรวจสอบบทความแรก การตรวจสอบการลาดตระเวนในกระบวนการ และกลไกการตรวจสอบคู่ AOI+X-RAY เพื่อควบคุม CPK ที่สูงกว่า 1.33 อย่างเสถียร ซึ่งเปลี่ยนการควบคุมคุณภาพ SMT จากการสกัดกั้นแบบพาสซีฟไปสู่การป้องกันเชิงรุกอย่างแท้จริง

รูรับแสงสเตนซิลของโลหะบัดกรีที่เล็กเกินไปจะส่งผลให้มีการสะสมของโลหะบัดกรีไม่เพียงพอในระหว่างการพิมพ์ ซึ่งทำให้เกิดข้อบกพร่อง เช่น ข้อต่อบัดกรีเย็นและหลุมศพ จากกรณีสายการผลิตจริง บทความนี้เสนอมาตรการรับมือที่ดำเนินการได้ทันทีจากสามด้าน ได้แก่ การตรวจสอบพารามิเตอร์การออกแบบสเตนซิล การจับคู่แรงดันและความเร็วของไม้กวาดหุ้มยาง และการปรับให้เข้ากับคุณสมบัติรีโอโลยีของสารบัดกรี โดยเน้นการรักษาเสถียรภาพของปริมาณการบัดกรีโดยการปรับพารามิเตอร์การพิมพ์ และเลือกการวางประสานที่เหมาะสมโดยไม่ต้องเปลี่ยนสเตนซิล

การควบคุมผลผลิตของกระบวนการติดตั้งลูกบอลควรมุ่งเน้นไปที่ความสม่ำเสมอในการพิมพ์แบบบัดกรี ความเสถียรของความตึงของลายฉลุ และการจับคู่โปรไฟล์การจัดเรียงใหม่ ด้วยการตรวจสอบความผันผวนของแรงดันของไม้กวาดหุ้มยางแบบเรียลไทม์ การปรับพารามิเตอร์การดูดสุญญากาศของเครื่องติดตั้งลูกบอลให้เหมาะสม และการปรับเทียบออฟเซ็ตการวางตำแหน่งด้วยสายตา อุบัติการณ์ของข้อต่อประสานเย็นและการวางแนวของลูกประสานที่คลาดเคลื่อนจะลดลงอย่างมาก ในสายการผลิตของ JiaJinYuan อัตราข้อบกพร่องที่วัดได้ต่อชุดการติดตั้งลูกปืนลดลงจาก 0.87% เป็น 0.23% สิ่งสำคัญอยู่ที่การเชื่อมโยงทุกขั้นตอนของกระบวนการติดตั้งลูกบอลเข้ากับระบบป้อนกลับแบบวงปิด