Việc lựa chọn hợp kim thanh hàn sóng hàn phải tập trung vào hai chỉ số cứng cốt lõi: độ tinh khiết và khả năng chống oxy hóa của thanh hàn. Độ tinh khiết cao ( ≥99,95%) có thể làm giảm hơn 40% sự tạo ra cặn, trong khi công thức chống oxy hóa với các nguyên tố đất hiếm có thể làm giảm 60% độ dày của màng oxit trên bề mặt của bể hàn lỏng, kéo dài đáng kể tuổi thọ của thanh hàn và cải thiện khả năng thấm ướt của các mối hàn xuyên lỗ.

Độ sụt của chất hàn là hiện tượng Biến dạng sau In trong quá trình hàn SMT do lưu Biến chất hàn không được kiểm soát, ảnh hưởng trực tiếp đến nguy cơ bắc cầu mối hàn và hàn nguội. Việc xác định SMT yêu cầu đánh giá toàn diện bằng cách kết hợp tỷ lệ khẩu độ của khuôn tô, tốc độ suy giảm độ cao trước khi phản xạ và góc sụt cạnh dưới kính hiển vi. Tiêu chí xác định độ sụt điển hình là độ cao giảm hơn 15% trong vòng 30 phút sau khi In, dán liên tục giữa các miếng đệm liền kề và góc sụt dưới 45 độ.

Hàm lượng halogen quá cao trong kem hàn có thể gây ăn mòn PCB, nhiễm ion và hỏng CAF. Dây chuyền sản xuất SMT không chứa halogen yêu cầu kiểm soát chặt chẽ trong toàn bộ chuỗi quy trình, từ lựa chọn chất hàn, kiểm tra vật liệu đầu vào, thông số In và Biên dạng phản ứng nóng chảy cho đến các quy trình làm sạch, đặc Biệt chú ý đến tính nhất quán của các phương pháp thử nghiệm halogen, giám sát dư lượng chất trợ dung và xác minh hợp tác với các nhà cung cấp.

Độ tin cậy của mối hàn SMT phụ thuộc rất nhiều vào thiết kế cấu tạo của hợp kim dán hàn. Những quan Niệm sai lầm phổ Biến, chẳng hạn như lựa chọn một cách mù quáng các vật liệu thay thế có hàm lượng chì cao hoặc bỏ qua tỷ lệ các nguyên tố vi lượng bạc và đồng, có thể dẫn đến hàn nguội, mọc râu và nứt do mỏi nhiệt. Bài viết này trực tiếp đề cập đến năm lỗi vận hành thực tế trên dây chuyền sản xuất, từ sự phân tách thành phần hợp kim và cửa sổ chỉnh lại dòng không khớp cho đến rủi ro trộn theo mẻ. Nó phân tích từng nguyên nhân gốc rễ của các mối nguy hiểm và cung cấp các Biện pháp khắc phục quy trình có thể hành động ngay lập tức.

In hàn thủ công, đường kính của dây hàn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng mối hàn và giá thành vật liệu. Đường kính quá lớn dễ gây ra hiện tượng bắc cầu, mối hàn nguội và lãng phí chất trợ dung, trong khi đường kính quá nhỏ dẫn đến không đủ thiếc và tốc độ làm lại cao hơn. Xem xét kích thước miếng đệm thành phần, bước chốt và trình độ của người vận hành, nên sử dụng 0,3mm cho điện trở và tụ điện chip 0402/0603, 0,5mm dành cho các gói có mật độ trung bình và thấp như SOP-8/SSOP-16 và 0,8mm phù hợp cho các thiết bị nguồn và các bộ phận xuyên lỗ. Chiến lược lựa chọn này đã được xác minh trong các Cuộc thử nghiệm dây chuyền sản xuất để giảm 17% chi phí vật liệu hàn trên mỗi mối nối và cắt giảm 23% số giờ lao động làm lại.

Kích thước hạt của bột thiếc ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất giải phóng của quá trình In dán hàn, độ đầy của mối hàn và nguy cơ bắc cầu. Bột quá mịn dễ bị oxy hóa và tắc màn hình, trong khi bột quá thô dẫn đến bỏ qua quá trình In và hàn nguội. In trên dây chuyền sản xuất thực tế, quy trình In kem hàn cần phải được tối ưu hóa bằng cách kết hợp các kích thước khẩu độ stencil, thông số chổi cao su và cấu hình chỉnh lại dòng.

Hàn SMT của bảng điều khiển công nghiệp rất nhạy cảm với các thông số kỹ thuật của chất hàn. Do các bảng điều khiển công nghiệp thường có các lá đồng diện tích lớn, các bảng dày nhiều lớp, chất nền có hàm lượng TG cao và các thành phần có bước cao độ như BGA/CSP nên các lỗi bao gồm độ sụt khi In, khoảng trống phản xạ và độ ướt kém thường xuyên xảy ra. Độ nhớt, hàm lượng kim loại, phân bố kích thước hạt, hoạt tính từ thông và cách điện cặn trong thông số kỹ thuật của kem hàn xác định trực tiếp hiệu suất vượt qua lần đầu và độ tin cậy lâu dài.

Khả năng chống oxy hóa của thanh hàn là sự đảm bảo cốt lõi cho hoạt động ổn định của hàn sóng. Sự dày lên của màng oxit sẽ đẩy nhanh sự mất cân bằng sức căng bề mặt của chất hàn nóng chảy, trực tiếp dẫn đến sự gia tăng bất thường của cặn hàn sóng. Bằng cách kiểm soát nhiệt độ nóng chảy của vật hàn, bổ sung chất chống oxy hóa, tối ưu hóa độ phủ nitơ của nồi hàn và điều chỉnh tần suất loại bỏ cặn thường xuyên, cặn hàn sóng có thể giảm hơn 40%.

Việc lựa chọn chất hàn không sạch và chất hàn có thể rửa được bằng nước trong dây chuyền sản xuất SMT quyết định trực tiếp đến năng suất, chi phí và nhịp độ giao hàng. Kem hàn không sạch, với các ưu điểm như hàm lượng ion cặn <0,5μg/cm2, loại bỏ quy trình làm sạch giúp tiết kiệm 2,3 giờ công suất sản xuất mỗi ca và không cần đầu tư thiết bị làm sạch bằng nước sau khi nung lại, phù hợp với dây chuyền sản xuất quay vòng nhanh mật độ cao. Mặc dù kem hàn có thể rửa được bằng nước cần hỗ trợ máy phun làm sạch và hệ thống nước DI, hoạt động dựa trên nhựa thông của nó mạnh hơn, cải thiện lực làm ướt trên bảng OSP và miếng đệm oxy hóa hơn 40%, khiến nó phù hợp hơn với các tình huống có độ tin cậy cao như công nghiệp quân sự và điện tử ô tô.

Vấn đề khoảng trống BGA từ lâu đã cản trở năng suất của bao bì có độ tin cậy cao. Bắt đầu từ các đặc tính bên trong của vật liệu hàn dán, bài viết này tiết lộ các thông số chính như đường bay hơi của từ thông, độ dày của màng oxit trên bột kim loại và độ nhớt nóng chảy của hợp kim tạo ra các lỗ rỗng hiệp đồng. Nó tập trung vào việc phân tích giá trị đo được của chất hàn có hàm lượng cặn thấp, độ ẩm cao với phân bố kích thước hạt hẹp giúp giảm hơn 35% tỷ lệ rỗng.

Kem hàn ở nhiệt độ cao và kem hàn ở nhiệt độ trung bình có phản ứng ứng suất nhiệt, khả năng tương thích thành phần và khó khăn trong việc làm lại trong dây chuyền sản xuất SMT khác nhau rõ rệt do sự khác Biệt về điểm nóng chảy của chúng. Kem hàn nhiệt độ cao thích hợp cho các thiết bị điện tử ô tô có độ tin cậy cao và mô-đun công suất cao, trong khi kem hàn nhiệt độ trung bình chủ yếu được sử dụng trong các bo mạch chủ tiêu dùng có chứa các thành phần nhạy cảm với nhiệt như BGA và MLCC. Lựa chọn không chính xác sẽ trực tiếp gây ra lỗi hàng loạt như mất mối hàn, tạo bia mộ hoặc phân tách PCB.

Hàm lượng từ thông của dây hàn ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất làm ướt của các mối hàn: hàm lượng từ thông quá cao dễ gây ra cặn đen và ăn mòn PCB, trong khi hàm lượng từ thông quá thấp dẫn đến khả năng làm ướt kém và các mối hàn thường xuyên bị nguội. Dựa trên các trường hợp hư hỏng thực tế từ dây chuyền sản xuất SMT, bài viết này phân tích cơ chế hư hỏng do ướt do hàm lượng từ thông bất thường gây ra, đồng thời đưa ra các Biện pháp khắc phục khẩn cấp cũng như giải pháp giải quyết nguyên nhân gốc rễ lâu dài.

Có sự khác Biệt đáng kể giữa hàn nitơ SMT và hàn không khí về độ ẩm của kem hàn, tốc độ rỗng, độ hoàn thiện của mối hàn và hiệu suất cặn từ thông trong dây chuyền sản xuất thực tế. Hàn nitơ có thể làm giảm tỷ lệ khoảng trống của mối hàn BGA từ 15% ~ 25% khi hàn không khí xuống còn 3% ~ 8%, với những ưu điểm đặc Biệt nổi bật trên bề mặt đồng OSP, QFN bước mịn và bảng quân sự có độ tin cậy cao, nhưng phải cân nhắc chi phí tiêu thụ nitơ và khả năng tương thích của thiết bị.

Kem hàn Sn63Pb37 vẫn có độ ổn định quy trình không thể thay thế trong dây chuyền sản xuất SMT xuyên lỗ. Đặc tính eutectic của nó mang lại điểm nóng chảy thấp, cửa sổ phản xạ hẹp và khả năng thấm ướt tuyệt vời. Tuy nhiên, bị hạn chế bởi áp suất tuân thủ RoHS và rủi ro đường dây hỗn hợp không có chì, các ứng dụng thực tế phải giải quyết trực tiếp các hư hỏng tần số cao như nứt mối hàn, mối hàn nguội, làm ướt không đủ và tắc giấy nến, đặc Biệt rõ ràng trong các tình huống hàn thành phần 0201 và làm lại bảng hai mặt.

Bảng mạch năng lượng mới có yêu cầu cực kỳ cao về độ tin cậy khi hàn; ngay cả một sai lệch nhỏ trong việc lựa chọn kem hàn và dây hàn cũng có thể gây ra các khuyết tật hàng loạt như mối hàn nguội, cầu nối và tỷ lệ bỏ đi quá mức. Kết hợp với các trường hợp lỗi dây chuyền sản xuất thực tế, bài viết này trực tiếp giải quyết các điểm yếu cốt lõi như hoạt động dán hàn không đủ khớp, hàm lượng bạc không khớp trong dây hàn và thiếu sự phối hợp giữa hồ sơ phản xạ dòng chảy và điểm nóng chảy dán hàn, đồng thời cung cấp ngay lập tức các quy trình xác minh vật liệu và phương pháp khóa tham số.

Thời hạn sử dụng của kem hàn và kiểm soát vật liệu SMT hiện đang phải đối mặt với ba xu hướng chính: phổ Biến phương pháp bảo quản ở nhiệt độ thấp, tăng cường khả năng truy xuất nguồn gốc lô và lịch trình sử dụng thùng chứa mở dạng nén. Các yếu tố thúc đẩy bao gồm việc tăng cường các quy trình không có chì, tăng số lượng đơn đặt hàng dành cho ô tô và kiểm tra khách hàng chặt chẽ hơn. Tác động của ngành được phản ánh qua sự Biến động ngày càng tăng của tỷ lệ phế liệu, tần suất chuyển đổi dây chuyền cao hơn và nhiều hạng mục kiểm tra IQC hơn. Người thực hành cần kết hợp kem hàn từ khâu nhập kho đến thu hồi nhiệt độ vào các nút điều khiển MES trong toàn bộ quá trình và làm việc ngược lại từ takt dây chuyền sản xuất thực tế để xác định khoảng thời gian sử dụng thùng chứa mở.

Nguyên nhân hình thành xỉ hàn sóng liên quan đến độ tinh khiết của thanh hàn, kiểm soát màng oxit và sự mất cân bằng tổng hợp của các thông số quy trình. Bằng cách so sánh lượng cặn tạo ra của thanh hàn có độ tinh khiết cao và thanh hàn thông thường ở các tốc độ dây chuyền, chiều cao sóng và khả năng bảo vệ nitơ khác nhau, kết hợp với chi phí chuyển đổi dây chuyền thực tế và tần suất bảo trì của dây chuyền sản xuất, lộ trình tối ưu hóa hai chiều của quy trình thanh hàn được làm rõ, cung cấp cơ sở lựa chọn khả thi cho việc sản xuất hàng loạt PCB có độ tin cậy cao.

Tiêu chuẩn tỷ lệ khoảng trống QFN đang thắt chặt từ giới hạn 25% trong IPC-A-610 Revision G xuống yêu cầu 5% dành cho ô tô. Khả năng giảm khoảng trống của kem hàn đã trở thành ranh giới cho năng suất sản xuất hàng loạt. Kem hàn có hàm lượng cặn thấp, độ thixotropy cao và độ bay hơi gradient đang nhanh chóng thay thế các công thức hàn truyền thống. Kết hợp với môi trường nitơ và cấu hình phản xạ lại được tối ưu hóa, điều này cho phép giảm tỷ lệ rỗng một cách có hệ thống.

Kem hàn có hàm lượng cặn thấp là vật liệu chính để thực hiện các quy trình không sạch của SMT. Nó có thể kiểm soát dư lượng ion tương đương dưới 10,06μg/cm2 NaCl sau khi hàn nóng chảy lại, tránh rò rỉ, ăn mòn và hỏng CAF do dư lượng nhựa thông hoặc axit hữu cơ gây ra. Nó đặc Biệt thích hợp cho việc lắp ráp thiết bị điện tử y tế và ô tô cấp độ cao, mật độ cao mà không cần lấp đầy.

In Các kịch bản hàn làm lại thủ công SMT, việc lựa chọn giữa dây hàn lõi nhựa thông và dây hàn lõi rắn phải gắn chặt với chất lượng mối hàn, hiệu quả vận hành và rủi ro làm lại. Dây hàn lõi nhựa thông thích hợp để hàn lại nhanh chóng các linh kiện hàng loạt nhỏ, mật độ cao, công suất nhiệt thấp, trong khi dây hàn lõi rắn thích hợp hơn cho các miếng đệm lớn, linh kiện công suất nhiệt cao và PCBA quân sự hoặc y tế nhạy cảm với dư lượng. Cả hai đều có những khác Biệt cơ bản về hoạt động từ thông, phản ứng nhiệt, khả năng làm sạch và chi phí.