Nhằm giải quyết vấn đề sập mép phổ Biến trong In dán hàn cho bảng dày, bài viết này bắt đầu bằng việc tối ưu hóa cộng tác các đặc tính lưu Biến của dán hàn, thiết kế khẩu độ stencil và các thông số của chổi cao su, đề xuất tiêu chuẩn lựa chọn dán hàn cho các bảng dày thích ứng với độ dày PCB trên 0,8 mm và sơ đồ thắt chặt cho cửa sổ quy trình In dán hàn, đồng thời nhấn mạnh rằng có thể đạt được cải thiện năng suất thông qua việc khớp độ nhớt của dán hàn và tinh chỉnh thời gian chờ trước khi nung lại mà không cần thay thế thiết bị.

Hàn linh kiện 01005 hiện là một trong những nút thắt quy trình thách thức nhất trên dây chuyền sản xuất SMT. Kích thước 0,4mm×0,2mm, bước đệm 0,12mm và công suất nhiệt cực thấp yêu cầu độ chính xác In dán hàn là ±15μm, độ lặp lại vị trí ≤±10μm và dao động nhiệt độ đỉnh nóng chảy lại được kiểm soát trong phạm vi ±2oC. Hiệu suất đo được của miếng dán hàn JiaJinYuan JTY-806 kết hợp với máy định vị JTS-300 ổn định ở mức 99,2% ~ 99,5%, nhưng vẫn cần ít nhất 3 vòng tinh chỉnh để bài viết đầu tiên sau khi chuyển dòng để đáp ứng các tiêu chuẩn.

Sản xuất theo hợp đồng OEM hàn tạo ra chất hàn theo công thức của khách hàng, duy trì hiệu suất quy trình ban đầu. Nó có thể tái tạo chính xác các đặc tính lưu Biến của kem hàn, tốc độ làm ướt và tính nhất quán hình thành khối cầu phản xạ, tránh độ sụt khi In, tăng tỷ lệ trống của mối hàn và đánh giá sai trong kiểm tra CNTT-TT do thay thế nguyên liệu thô hoặc điều chỉnh quy trình. Nó đặc Biệt thích hợp cho các thành phần BGA, 01005 mật độ cao và các kịch bản xác minh chu trình nhiệt cấp ô tô.

Lỗi đặt miếng dán hàn sau khi In và thời gian làm sạch khuôn tô trong thời gian ngừng hoạt động sẽ trực tiếp xác định hiệu suất vượt qua lần đầu tiên của SMT. Nếu chất hàn vẫn còn trên giấy nến trong hơn 15 phút thì hiện tượng sụt giảm, oxy hóa và tăng độ nhớt rõ ràng sẽ xảy ra. Nếu quá trình làm sạch giấy nến bị trì hoãn hơn 30 phút sau thời gian ngừng hoạt động, chất hàn còn sót lại đã khô sẽ gây ra các gai hàn và chất hàn không đủ trong đợt In tiếp theo. Dây chuyền sản xuất phải tự động thiết lập cửa sổ hiệu quả sau khi In dán hàn và ngưỡng phản hồi làm sạch khuôn tô dựa trên loại dán hàn, nhiệt độ và độ ẩm của xưởng cũng như tần suất In.

Trong quá trình hàn các bo mạch ENIG, độ ẩm của kem hàn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng hình thành các mối hàn. Kem hàn JiaJinYuan thể hiện khả năng lan truyền tuyệt vời và tỷ lệ khoảng trống thấp trên bảng ENIG. Với cấu hình phản xạ lại thông thường, nó có thể đạt được các mối hàn đầy đủ, bọc chốt hoàn chỉnh và loại bỏ các khuyết tật phổ Biến trong dây chuyền sản xuất như gai hàn và mối hàn nguội.

Do công suất nhiệt lớn và tốc độ gia nhiệt chậm khi hàn tấm đồng dày nên hàn sóng dễ bị thiếu chất hàn. Việc lựa chọn các thanh hàn có độ ẩm cao có thể cải thiện đáng kể khả năng lan rộng của chất hàn nóng chảy trên nền đồng dày. Kết hợp với việc tối ưu hóa các thông số quy trình như tăng nhiệt độ gia nhiệt trước lên 130oC～140oC và giảm tốc độ dây chuyền xuống 1,0m/phút～1,2m/phút, nó giải quyết hiệu quả các vấn đề như mối hàn không đủ, khuyết tật cầu nối và hàn nguội ở mặt sau của PCB.

Việc lựa chọn chất hàn eutectic phải tập trung chặt chẽ vào hai chỉ số cứng chính là điểm nóng chảy và độ dẻo, vì điểm nóng chảy quyết định trực tiếp đến chiều rộng của cửa sổ Biên dạng phản xạ lại, trong khi độ dẻo ảnh hưởng đến khả năng chống mỏi nhiệt của mối hàn. Chất hàn eutectic Sn63Pb37 của Jia Jinyuan tan chảy chính xác ở nhiệt độ 183oC với độ giãn dài ổn định trên 45%, khiến nó trở thành lựa chọn đáng tin cậy để sản xuất hàng loạt bộ điều khiển ô tô và bảng điện công nghiệp.

Khối lượng dán hàn quá mức trên các miếng đệm nhiều chân là một trong những nguyên nhân chính gây ra lỗi cầu nối và bóng hàn trên dây chuyền sản xuất SMT. Đối với miếng dán hàn JiaJinYuan, nếu độ dày In vượt quá 140 μm dưới lỗ giấy nến 0,12 mm, thì các cầu hàn rất có khả năng hình thành giữa các thiết bị có bước mịn như QFP và SOIC. Trong khi đó, các viên hàn có thể hình thành do nổ do hơi từ thông thoát ra bị cản trở trong quá trình nóng chảy lại.

Kiểm tra khoảng trống bằng tia X xác định sự phân bố khoảng trống bên trong của các mối hàn thông qua hình ảnh có độ chính xác cao và định lượng tỷ lệ khoảng trống bằng thuật toán tỷ lệ diện tích. Khi tỷ lệ khoảng trống vượt quá ngưỡng 5% được chỉ định trong IPC-A-610, nó được đánh giá là không tuân thủ. Phương pháp này đã được xác minh hàng loạt trên dây chuyền sản xuất JiaJinYuan, giúp giảm đáng kể tỷ lệ phát hiện sai các mối hàn nguội BGA.

Dựa trên các trường hợp thực tế từ dây chuyền sản xuất SMT, bài viết này trình bày chi tiết các phương pháp xác minh hiệu suất cách điện của quy trình dán chất hàn không sạch, bao gồm ba phương pháp kiểm tra chất hàn dán lõi: kiểm tra ô nhiễm ion, kiểm tra điện trở cách điện bề mặt (SIR) và kiểm tra lại mạch hở CNTT sau phản xạ. Nó nhấn mạnh tác động trực tiếp của dư lượng kem hàn không sạch đến nguy cơ rò rỉ giữa các mối hàn vi bước trong các gói BGA.

Nhà máy sản xuất nguồn hàn trong nước trực tiếp cung cấp đầy đủ các loại vật liệu hàn bao gồm kem hàn, dây hàn và thanh hàn. Dây chuyền sản xuất của Jia Jinyuan đo được tỷ lệ giải phóng kem hàn vượt quá 98,5% và góc làm ướt sau khi hàn lại là 35°. Nó hỗ trợ cung cấp các báo cáo thử nghiệm của SGS và chứng chỉ tuân thủ ROHS2.0 theo lô, đáp ứng các yêu cầu kiểm soát nghiêm ngặt về phân tách thành phần kim loại và dư lượng halogen trong thiết bị điện tử ô tô và thiết bị y tế.

Cài đặt cửa sổ quy trình cho quá trình hàn nóng chảy lại kem hàn không chì phải cân bằng giữa việc kiểm soát phối hợp nhiệt độ cao nhất và vùng ngâm. Kem hàn không chì Jia Jinyuan hoạt động ổn định ở nhiệt độ cao nhất từ ​​235°C đến 245°C. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ vùng ngâm dưới 150°C và thời gian ngâm dưới 60 giây thì dễ dẫn đến tình trạng thấm ướt kém và tốc độ rỗng tăng lên. In trên dây chuyền sản xuất thực tế, tốc độ băng tải và công suất của từng vùng nhiệt độ cần được điều chỉnh linh hoạt dựa trên các đường cong đo được từ bộ định hình nhiệt độ.

Việc cung cấp vật liệu hàn PCBA một cửa phải phù hợp chặt chẽ với nhu cầu thực tế của dây chuyền sản xuất. Là vật liệu cốt lõi, chất hàn dán phải phù hợp với khẩu độ stencil, cấu hình chỉnh lại dòng chảy và khoảng cách giữa các bộ phận. Kem hàn Jia Jinyuan không bị sụt giảm rõ rệt trong 24 giờ In liên tục trên QFN bước 0,3mm. Khi kết hợp với dòng hàn có mức hoạt động tương ứng, dây hàn ít oxy và thanh hàn có độ tinh khiết cao, nó sẽ đảm bảo năng suất ổn định khi đặt SMT và hàn lại thủ công.

Mối hàn nguội là một trong những khuyết tật hàn thường gặp nhất trên dây chuyền sản xuất SMT. Quá trình oxy hóa của miếng đệm và hoạt động từ thông không đủ là hai nguyên nhân chính: nguyên nhân trước ngăn cản chất hàn làm ướt bề mặt đồng, trong khi nguyên nhân sau khiến màng oxit khó loại bỏ. Khi hai yếu tố chồng lên nhau, tỷ lệ mối hàn nguội có thể tăng hơn 3 lần. Thông lượng dòng JiaJinYuan JHY-805 có góc làm ướt đo được là<25° trên bảng OSP, ngăn chặn hiệu quả sự hình thành các mối hàn nguội.

Chất hàn cho thiết bị 5G phải duy trì mối hàn bằng không trong các điều kiện vận hành phức tạp như rung tần số cao, chu kỳ nhiệt độ rộng cũng như độ ẩm cao và phun muối. Chất hàn có độ tin cậy cao không chứa halogen của JiaJinYuan, thông qua việc tối ưu hóa tỷ lệ hợp kim chính SnAgCu và sự kết hợp của dòng hoạt tính ở quy mô nano, đạt được mức suy giảm lực cắt mối hàn<8% sau 500 chu kỳ sốc nhiệt từ -40°C đến +125°C, với hàm lượng halogen<900ppm, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về độ tin cậy lâu dài đối với vật hàn thiết bị 5G trong các tình huống kết nối mật độ cao như Mô-đun RF của trạm gốc 5G và mảng ăng-ten sóng milimet.

Độ cầu, sự phân bố kích thước hạt và mức độ oxy hóa của các hạt bột thiếc trong kem hàn SAC ảnh hưởng trực tiếp đến tính toàn vẹn của lớp nhả và độ phủ của miếng đệm trong quá trình In kem hàn. Các dây chuyền sản xuất thực tế đã phát hiện ra rằng bột thiếc hình cầu có D50 là 25μm có thể đạt tỷ lệ giải phóng trên 92% trên khuôn tô có khẩu độ 38μm. Khi độ lệch D50 vượt quá ±1,5μm hoặc hàm lượng oxy >0,5wt%, tỷ lệ khuyết tật của cầu nối hàn và chất hàn không đủ tăng hơn 3 lần. Khả năng tương thích quá trình của kem hàn, kem hàn SAC và bột hàn bột thiếc phải dựa trên các thông số hạt đo được.

Trong quá trình xử lý tấm PCB, hiệu suất hàn của các quy trình ENIG, Immersion Silver và OSP khác nhau đáng kể. Lớp ENIG có khả năng chống oxy hóa nhưng có khả năng thấm ướt kém, đòi hỏi phải dán chất hàn có hoạt tính cao. Bạc ngâm dễ bị đổi màu do sunfua hóa và nhạy cảm với nhiệt độ nóng chảy cao nhất. Độ dày màng OSP không đồng đều có thể gây ra tình trạng không làm ướt cục bộ. Ba quy trình phải được quản lý khác nhau trong thiết kế khẩu độ stencil, cài đặt cấu hình chỉnh lại dòng và điều kiện lưu trữ vật liệu đến.

Trong quá trình hàn nhúng chốt, quá trình oxy hóa bề mặt bể hàn là nguyên nhân chính tạo ra cặn liên tục. Thông lượng chống oxy hóa JiaJinYuan, thông qua tác dụng tổng hợp của lớp phủ động và các thành phần hoạt động, tạo thành một lớp màng trơ ​​dày đặc trên bề mặt bể hàn, giảm hơn 70% tốc độ oxy hóa trong quá trình hàn nhúng pin, cắt giảm sản lượng xỉ hàng ngày xuống 1,2kg, kéo dài đáng kể chu trình làm sạch của nồi hàn và ổn định độ ẩm của mối hàn.

01005 các bộ phận được đóng gói, với kích thước miếng đệm cực nhỏ và dung sai khối lượng kem hàn hẹp, là khu vực có tỷ lệ mắc cao đối với các hạt hàn. Các hạt hàn còn sót lại có thể dễ dàng gây ra hiện tượng phóng điện từ từ và đánh thủng trong quá trình thử nghiệm điện áp cao, đe dọa trực tiếp đến độ tin cậy cách điện của sản phẩm. Dữ liệu dây chuyền sản xuất từ ​​JiaJinYuan cho thấy loại khuyết tật này chiếm 68,3% tổng tỷ lệ hạt hàn, cần có sự kiểm soát phối hợp từ ba khía cạnh: thiết kế khẩu độ stencil, áp suất chổi cao su và không khí nóng chảy lại.

Để giải quyết các vấn đề dai dẳng như lắng đọng kem hàn không đồng đều, hàn nguội và bắc cầu hàn trong quá trình hàn lá đồng dày trên bảng nhiều lớp, bài viết này dựa trên dữ liệu đo được trong 20 năm từ dây chuyền sản xuất của Jia Jinyuan, tập trung vào các phương pháp kiểm soát liều lượng bột hàn chính xác và trình bày chi tiết logic phù hợp cho các thông số In bột hàn đồng dày, bao gồm các hành động chính như thiết kế khẩu độ stencil, phối hợp tốc độ và áp suất của chổi cao su cũng như cài đặt ngưỡng phát hiện SPI trước khi hàn nóng chảy lại.