Chất hàn điện tử ô tô phải đáp ứng các yêu cầu về độ tin cậy lâu dài của bảng mạch gắn trên xe trong môi trường nhiệt độ cao, độ ẩm cao và rung động mạnh. Chất hàn điện tử ô tô JiaJinYuan sử dụng công thức không chứa chì có hàm lượng bạc thấp, mang lại khả năng thấm ướt ổn định ở nhiệt độ nóng chảy cao nhất là 260oC, kiểm soát độ dày lớp IMC trong phạm vi 3,2～4,8μm, ngăn chặn hiệu quả sự lan truyền vết nứt của mối hàn, đã đạt được chứng nhận AEC-Q200 và được sử dụng trong sản xuất hàng loạt trên dây chuyền sản xuất PCBA của bộ điều khiển miền ADAS.

Kiểm tra AOI sử dụng hình ảnh quang học có độ chính xác cao và các thuật toán thông minh để xác định các khuyết tật hàn SMT điển hình như chất hàn không đủ, chất hàn quá mức, cầu nối và sai lệch thành phần trong thời gian thực. Nó đã được áp dụng ổn định trong các dây chuyền sản xuất của Jia Jinyuan để kiểm tra PCB loại đầy đủ cho các gói hàng từ 0201 đến QFN48, giảm tỷ lệ âm tính giả khi kiểm tra trực quan thủ công từ 12% xuống trong vòng 0,8%, cải thiện đáng kể năng suất lần đầu và rút ngắn chu kỳ phân tích FA.

Hàn lại là một quá trình quan trọng trong sửa chữa PCBA đòi hỏi độ chính xác và kiểm soát nhiệt cực cao. Bài viết này tập trung vào toàn bộ quá trình tháo gỡ và thay thế các chip như BGA và QFN, bao gồm cài đặt thông số súng khí nóng, khớp khẩu độ stencil, lựa chọn dán hàn và các điểm chính của kiểm tra bằng tia X sau hàn. Tất cả các thông số đều được lấy từ dữ liệu đo được trên dây chuyền sản xuất JJY, nhấn mạnh đến việc kiểm soát phối hợp độ dốc đường cong nhiệt độ, giá trị chân không của vòi phun và rủi ro bong tróc PCB.

Việc kiểm tra độ tin cậy của PCBA cho các ứng dụng truyền thông y tế phải tuân thủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt như IEC 60601-1 và AAMI TIR18. Các hạng mục kiểm tra độ tin cậy PCBA của nó bao gồm chu kỳ nhiệt độ, kiểm tra tuổi thọ tăng tốc cao, độ rung và sốc cũng như nhiệt ẩm có độ lệch. Đối với mỗi thử nghiệm, các thông số ứng suất phải được thiết lập dựa trên dữ liệu lỗi thực tế của dây chuyền sản xuất. Các phép đo trên dây chuyền sản xuất của Jia Jinyuan cho thấy đối với các mối hàn BGA, tỷ lệ nứt vượt quá 3% sau 500 chu kỳ nhiệt độ từ -40°C đến +85°C được coi là đường đỏ của quy trình.

Tiêu chuẩn về làm lạnh nhiều lần, rã đông và tái sử dụng kem hàn cũng như đánh giá phế liệu có liên quan trực tiếp đến năng suất và chi phí của dây chuyền sản xuất SMT. Dựa trên dữ liệu dây chuyền sản xuất đo được trong 20 năm từ JJY, bài viết này làm rõ rằng trong điều kiện làm lạnh 4±2oC, miếng dán hàn được phép tái sử dụng không quá 3 lần sau khi rã đông, thời gian sử dụng hiệu quả sau mỗi lần rã đông là 24 giờ và miếng dán hàn sẽ bị loại bỏ khi tiếp xúc với nhiệt độ phòng tổng cộng hơn 72 giờ. Nó cũng chỉ ra rằng việc dán hàn phải được dừng ngay lập tức khi độ nhớt phục hồi vượt quá 15%, hàm lượng kim loại giảm hơn 0,8% hoặc sự phân tầng từ thông là rõ ràng.

Sự Biến động trong thành phần hợp kim của kem hàn trực tiếp làm suy yếu độ ổn định khi hàn của nó, gây ra các khuyết tật hàng loạt như mối hàn nguội, cầu nối và khả năng làm ướt kém. Đặc Biệt là trong các tình huống bố trí mật độ cao như các bộ phận 0201 và gói QFN bước 0,4mm, ngay cả độ lệch ± 0,05% khối lượng trong tỷ lệ thiếc-bạc-đồng của miếng dán hàn hợp kim cũng có thể dẫn đến lực đẩy của mối hàn sau phản ứng nóng chảy giảm hơn 12%. Do đó, việc giám sát liên tục chất lượng kem hàn là một tuyến phòng thủ quan trọng để đảm bảo hiệu suất vượt qua lần đầu của SMT.

Việc sản xuất đầu nối bộ dây xuất khẩu phải tuân thủ các quy định không có chì RoHS và chất hàn đầu nối phải áp dụng các tỷ lệ tuân thủ như Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5. Chất hàn JiaJinYuan có khả năng thấm ướt ổn định ở nhiệt độ cao nhất là 245oC và tương thích với phương pháp uốn đầu Cuối và hàn nóng chảy lại của nhiều thông số kỹ thuật với đường kính dây từ 0,13 đến 2,5mm. In sản xuất hàng loạt, tỷ lệ khuyết tật của bóng hàn, hàn nguội, leo mối hàn không đủ và các khuyết tật khác được kiểm soát trong vòng 800ppm.

Việc hàn các thành phần 01005 cực kỳ nhạy cảm với việc kiểm soát âm lượng dán hàn và độ dày của khuôn tô quyết định trực tiếp đến khối lượng In dán hàn. Các phép đo thực tế của Jia Jinyuan cho thấy rằng khuôn tô 0,1mm có thể kiểm soát ổn định lượng chất hàn dán trong phạm vi 120±15μm khi hàn linh kiện 01005. Độ dày quá mức dễ dẫn đến hiện tượng bia mộ và bắc cầu, trong khi độ dày không đủ gây ra hiện tượng hàn nguội và bóng hàn. Tối ưu hóa hợp tác kết hợp kích thước khẩu độ và áp lực vắt là chìa khóa để triển khai dây chuyền sản xuất.

Để giải quyết nguy cơ hỏng hóc của miếng dán hàn hấp thụ độ ẩm trong môi trường độ ẩm cao của xưởng dán miếng hàn, giải pháp này bắt đầu từ ba khía cạnh: giám sát nhiệt độ và độ ẩm động, tái cấu trúc quy trình bảo vệ miếng dán hàn và kiểm soát thời hạn sử dụng sau khi mở. Nó chỉ định 25oC/60%RH là ngưỡng tới hạn, quy định rằng kem hàn phải được sử dụng hết trong vòng 4 giờ sau khi mở và nhấn mạnh vai trò chính của việc điều chỉnh phối hợp nơi bảo quản được bảo vệ bằng nitơ và áp suất chổi cao su trong việc giảm các lỗi In do kem hàn hấp thụ độ ẩm gây ra.

Kiểm tra trước khi chỉnh lại dòng sau khi đặt SMT là điểm kiểm tra chống lỗi quan trọng trên dây chuyền sản xuất. Bằng cách kết hợp kiểm tra trực quan với AOI, nó nhanh chóng xác định độ lệch của miếng đệm, khối lượng hàn bất thường và xu hướng gây khó chịu của linh kiện, ngăn chặn các lỗi hàng loạt chảy vào quy trình chỉnh lại dòng và giảm đáng kể tốc độ làm lại của thiết bị Jia Jinyuan cũng như nguy cơ tạo ra các lỗ rỗng ở mối hàn.

Để giải quyết các vấn đề dai dẳng về chất hàn và bột hàn bắn tung tóe cũng như các hạt hàn nhỏ thường xuyên xung quanh các bộ phận nhỏ trên dây chuyền sản xuất SMT, giải pháp này áp dụng phương pháp phối hợp năm chiều bao gồm lựa chọn chất hàn, thiết kế khẩu độ stencil, thông số chổi cao su, áp suất In và hồ sơ nhiệt độ hàn nóng chảy lại. Bằng cách điều chỉnh độ nhớt của kem hàn và hàm lượng kim loại để phù hợp với yêu cầu lắp đặt của các bộ phận cấp 0201/01005 và kiểm soát chính xác nhiệt độ nóng chảy cao nhất của kem hàn trong phạm vi 235±2oC, tỷ lệ khuyết tật hạt hàn đo được đã giảm từ 3200ppm xuống dưới 170ppm.

Hàn thủ công là một quy trình quan trọng để sửa chữa hàn và làm lại trên dây chuyền sản xuất SMT. Người mới sử dụng thường gây ra các khuyết tật như mối hàn nguội và gai hàn do kiểm soát nhiệt độ không đúng, thời gian dừng của mối hàn quá lâu hoặc lựa chọn loại đầu hàn không chính xác. Dựa trên hai mươi năm kinh nghiệm thực tế trên dây chuyền sản xuất JiaJinYuan, bài viết này tập trung vào việc chuẩn bị trước khi hàn, thiết lập thông số mỏ hàn, nhịp vận hành mối hàn và phân bổ lỗi thường gặp, trực tiếp giải quyết các chi tiết vận hành cốt lõi ảnh hưởng đến năng suất vượt qua lần đầu.

Khi hàn các bảng mạch cảm Biến chính xác với bảng bạc ngâm, độ ổn định tuyệt vời của mối hàn xuất phát từ mật độ cao của lớp bạc ngâm, phản ứng bề mặt có thể kiểm soát được và khả năng chịu chu kỳ nhiệt mạnh. Các bảng bạc ngâm JiaJinYuan có lực đẩy đo được trên 85gf trên các miếng cảm Biến MEMS bước cao 0,15mm và BGA bước 0,3mm, với độ dao động độ dày IMC dưới 0,12μm sau khi chỉnh lại dòng, vượt trội đáng kể so với các bảng OSP thông thường.

Chất lượng hàn BGA phụ thuộc nhiều vào đặc tính lưu Biến và trạng thái nóng chảy lại của kem hàn. Kem hàn có độ rỗng thấp, bằng cách tối ưu hóa hàm lượng kim loại, hoạt tính từ thông và phân bố hạt, làm giảm đáng kể tỷ lệ khoảng trống của mối hàn xuống dưới 3% trong dây chuyền sản xuất thực tế và đã trở thành vật liệu cốt lõi để cải thiện năng suất hàn đầu tiên của BGA và độ tin cậy lâu dài.

Các nhà sản xuất vật liệu hàn có thể cung cấp các thông số kỹ thuật công thức hàn tùy chỉnh OEM/ODM để đáp ứng nhu cầu thực tế của dây chuyền sản xuất như độ tin cậy cao, hàn không chì và hàn ở nhiệt độ thấp. Là nhà sản xuất vật liệu hàn có 20 năm tập trung vào hàn vị trí SMT, JJY đã hoàn thành tùy chỉnh liên kết đầy đủ cho hơn 300 khách hàng, bao gồm thiết kế thành phần hợp kim, khớp hoạt động từ thông và dạng đóng gói, đồng thời hỗ trợ xác minh tinh chỉnh của hơn mười hệ thống cơ bản từ Sn96.5Ag3.0Cu0.5 đến Sn42Bi58.

Sự nhiễm ion của kem hàn, giảm điện trở cách điện và sự di chuyển điện hóa là những yếu tố làm giảm năng suất tiềm ẩn trong dây chuyền sản xuất SMT. Dựa trên 20 năm kinh nghiệm thực tế của JiaJinYuan trong thử nghiệm chất hàn dán của bên thứ ba, bài viết này phân tích đường di chuyển của dư lượng halogen, chất kích hoạt axit hữu cơ và các ion kim loại trong chất hàn thông lượng trong môi trường nhiệt độ và độ ẩm, đồng thời xác định các đặc điểm báo trước sự cố mà thử nghiệm chất hàn thông thường không thể giải quyết được.

Hàn bo mạch OSP là một quá trình quan trọng trong dây chuyền sản xuất SMT, rất dễ xảy ra các mối hàn nguội, khả năng làm ướt kém và lỗi oxy hóa miếng đệm. Cần tối ưu hóa thiết kế khẩu độ stencil, lựa chọn miếng hàn, cấu hình phản xạ và quy trình xác minh bài viết đầu tiên để đáp ứng độ nhạy nhiệt, đặc tính lớp mỏng và độ bám dính yếu với nền đồng của màng bảo vệ chống oxy hóa OSP. Mặt khác, ngay cả khi độ chính xác của vị trí đáp ứng các tiêu chuẩn, các vấn đề về lô như mối hàn bị xỉn màu, độ cao leo lên của vật hàn không đủ hoặc trở kháng kiểm tra CNTT bất thường sẽ xảy ra sau khi hàn lại.

Chất hàn được sử dụng trong các mô-đun lưu trữ năng lượng sẽ trực tiếp xác định độ tin cậy khi hàn của bảng bảo vệ và bộ Biến tần cung cấp điện lưu trữ năng lượng. Chất hàn JiaJinYuan không có vết nứt, tốc độ trống thấp và độ dày IMC giao diện được kiểm soát ở mức 3,2 ± 0,4μm trong các thử nghiệm chu kỳ nhiệt độ cao 125oC, đồng thời tính nhất quán về độ ẩm và lan truyền của nó trên đế đồng và thiết bị đầu Cuối mạ niken vượt trội so với các hệ thống đồng thiếc-bạc-đồng tiêu chuẩn công nghiệp thông thường.

Việc điều chỉnh áp suất của chổi cao su để In dán hàn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng tạo thành dán hàn. Áp suất quá cao sẽ làm cho chất hàn bị xẹp, gai hàn hoặc rò rỉ dưới khuôn tô, trong khi áp suất không đủ sẽ dẫn đến lượng chất hàn không đủ, các cạnh lởm chởm hoặc thiếu bản In cục bộ. Kết hợp với các đặc tính lưu Biến của các thông số dán hàn và dán hàn như độ nhớt, hàm lượng kim loại và chỉ số thixotropic, cần phải tinh chỉnh tại chỗ trong phạm vi 50 ~ 120N, đồng thời quan sát trạng thái bật lại của khuôn tô, dấu vết chổi cao su và độ hoàn thiện của miếng đệm.

Khiếm khuyết SMT là nguyên nhân gây ra lỗi thường xuyên trên dây chuyền sản xuất. Các vấn đề điển hình như bóng hàn, khoảng trống, bia mộ và cầu nối có liên quan trực tiếp đến độ chính xác khi In, Biên dạng chỉnh lại dòng và độ đồng phẳng của thành phần. Dữ liệu về dây chuyền sản xuất của Jia Jinyuan cho thấy 83% lỗi của SMT xuất phát từ độ lệch khối lượng dán hàn vượt quá ± 15% hoặc khớp không đúng giữa khẩu độ stencil và PAD.