Tombstoning là một trong những lỗi phổ Biến nhất trong In dán hàn SMT. Khi độ dày của khuôn tô không phù hợp với thiết kế của miếng đệm, miếng dán hàn dễ dàng bị kéo lên trong giai đoạn tháo khuôn, tạo thành các cặn nhọn. Nếu tốc độ In quá nhanh vào thời điểm này, ứng suất cắt chồng lên lực căng khi tháo khuôn sẽ làm trầm trọng thêm đáng kể mức độ tạo bia mộ, dẫn đến việc bù đắp vị trí tiếp theo, bắc cầu phản xạ và thậm chí cả các mối hàn nguội.

Để giải quyết các lỗi dán hàn phổ Biến trong quá trình phân phối, chẳng hạn như đứt dây và đứt miếng dán, bài viết này xem xét năm yếu tố chính: độ nhớt, chỉ số thixotropic, hàm lượng kim loại, hoạt tính từ thông và nhiệt độ bảo quản. Bằng cách kết hợp các yếu tố này với dữ liệu đo dây chuyền sản xuất thực tế, nó đề xuất một lộ trình tối ưu hóa tham số dán hàn có thể thực hiện ngay lập tức, cung cấp cơ sở trực tiếp cho việc phân phối lựa chọn dán hàn và khớp quy trình.

Việc hàn các thành phần 01005 đặt ra những thách thức cực kỳ lớn đối với độ chính xác của máy định vị tốc độ cao, tính nhất quán của In dán hàn và tính đồng nhất của trường nhiệt hàn nóng chảy lại. Thông qua định vị trực quan đồng bộ hai rãnh, bù vòng kín trục Z mức 0,02mm và hệ thống điều khiển vùng nhiệt độ gradient, thiết bị JiaJinYuan kiểm soát độ lệch mối hàn trong phạm vi ±12μm trong sản xuất hàng loạt, giải quyết hiệu quả các lỗi điển hình như bia mộ, mối hàn nguội và làm ướt miếng đệm không đều trong quá trình hàn thành phần 01005.

Lựa chọn miếng dán hàn phải phù hợp với bước đệm thực tế và kích thước khẩu độ của khuôn tô. Kích thước hạt bột hàn T3 đến T6 ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác In và kiểm soát độ sụt của bột hàn mịn. Trong số đó, T4 (25–45μm) phù hợp với bước chốt 0,4mm, T5 (15–25μm) được điều chỉnh cho các ứng dụng dán hàn bước nhỏ từ 0,3 mm trở xuống, trong khi T6 (5–15μm) chỉ giới hạn ở các gói CSP hoặc FCCSP dưới 0,2 mm và yêu cầu phản xạ nitơ và thiết bị In có độ chính xác cao.

Xuất khẩu vật liệu hàn do Trung Quốc sản xuất sang ASEAN phải đồng thời đáp ứng các yêu cầu kép về giám sát xuất khẩu của Trung Quốc và khả năng tiếp cận kỹ thuật của các nước nhập khẩu ASEAN, liên quan đến việc áp dụng quy tắc xuất xứ RCEP, kiểm tra bao bì Sn/T 0370.3-2018, xác nhận phân loại mã HS 81052090 và thích ứng với các điều khoản miễn trừ RoHS của quốc gia đích. Một lô dây hàn JiaJinYuan bị khách hàng Việt Nam trả lại toàn bộ trong quá trình kiểm tra do dư lượng thuốc hàn không đạt giới hạn theo tiêu chuẩn ISO 8264:2019, lộ ra vấn đề thiếu kiểm nghiệm SGS của bên thứ ba trước khi xuất khẩu.

In SMT là một quá trình quan trọng trong đó giấy nến SMT chuyển đồng đều chất hàn vào miếng PCB, ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác của vị trí và năng suất hàn nóng chảy lại. In dây chuyền sản xuất thực tế, độ nhớt của kem hàn, kích thước khẩu độ của khuôn tô, áp suất chổi cao su và tốc độ In phải được phối hợp và khớp; bất kỳ sai lệch nhỏ nào cũng sẽ gây ra các khuyết tật điển hình như mối hàn không đủ, cầu nối hàn hoặc sai lệch.

Vật liệu hàn PCBA có chứng nhận SGS hoàn chỉnh, bao gồm tất cả các danh mục bao gồm hợp kim chì-thiếc, kem hàn không chì, chất trợ dung và chất tẩy rửa, đồng thời tuân thủ các tiêu chuẩn xuất khẩu bắt buộc như IEC 61249, RoHS 2.0 và REACH. Chúng có thể được sử dụng trực tiếp để xuất khẩu máy hoàn chỉnh sang EU, Bắc Mỹ, Nhật Bản và Hàn Quốc, tránh tình trạng chậm trễ thông quan hoặc trả lại hàng loạt do thiếu tiêu chuẩn nguyên liệu.

Sự phát triển của râu thiếc sau khi hàn lại miếng dán là một chế độ hư hỏng nghiêm trọng ảnh hưởng đến độ tin cậy của miếng dán hàn. Nguyên nhân gốc rễ của nó liên quan chặt chẽ đến hàm lượng bạc, kích thước hạt, dư lượng chất trợ dung và động lực phát triển của hợp chất liên kim loại trong công thức kem hàn. Bằng cách điều chỉnh chính xác tỷ lệ Sn/Ag/Cu trong công thức kem hàn, bổ sung các nguyên tố ức chế vi lượng và tối ưu hóa độ ổn định nhiệt của từ thông, thời gian bắt đầu tạo tia có thể bị trì hoãn đáng kể.

Chất hàn điện tử ô tô duy trì độ bền cơ học của các mối hàn trong phạm vi nhiệt độ rộng từ -40°C đến 150°C và không có vết nứt nhỏ sau các thử nghiệm rung ngẫu nhiên ở gia tốc 20G và 10Hz–2kHz, đáp ứng các yêu cầu kép về khả năng chịu nhiệt độ và khả năng chống rung cho chất hàn điện tử ô tô trong các tình huống có độ tin cậy cao như bộ điều khiển ADAS và bảng điều khiển chính BMS.

Hàn nguội là khiếm khuyết nguy hiểm tiềm ẩn nhất trong dây chuyền sản xuất SMT. Nhiệt độ đỉnh nóng chảy lại không đủ sẽ ngăn không cho kem hàn nóng chảy hoàn toàn và làm ướt các miếng đệm, dẫn đến các mối hàn lạnh và hàn sai. Miếng dán hàn Jia Jinyuan chỉ có thể hoàn thành phản ứng eutectic trên 183 ° C và lực làm ướt của nó giảm mạnh khi nhiệt độ dưới 205 ° C. Các mối hàn nguội có bề mặt màu xám không có ánh kim loại và giá trị kiểm tra lực đẩy thấp hơn giá trị tiêu chuẩn hơn 50%.

Dây hàn ít khói để hàn đầu nối được thiết kế cho dây hàn tự động khối lượng lớn, giải quyết các điểm yếu của dây hàn truyền thống như khói dày, bắn tung tóe quá mức và độ thấm ướt kém. Nó làm giảm đáng kể nồng độ TVOC trong khu vực hoạt động trong khi vẫn đảm bảo độ dẫn điện và độ bền cơ học cao. Tương thích với các bộ cấp dây tự động cho đường kính dây từ 0,3 đến 1,2 mm, nó đã đạt được khả năng cấp dây ổn định liên tục trong 8 giờ mà không có thời gian ngừng hoạt động trên dây chuyền sản xuất của khách hàng của JiaJinYuan.

Dựa vào khả năng R&D hàn của mình, JJY đã phát triển các công thức hàn mới tùy chỉnh với lượng cặn thấp, độ ẩm cao và phạm vi nóng chảy hẹp cho các quy trình hàn đặc Biệt như phun tia hàn dán, phản xạ chân không và liên kết nén nhiệt ở nhiệt độ thấp. Các công thức này đã được điều chỉnh thành công cho các tình huống bao gồm miếng đệm siêu nhỏ thành phần 01005, lớp mạ Cu/Ni/Au và liên kết kim loại khác nhau, giảm đáng kể tỷ lệ rỗng và nguy cơ tăng trưởng IMC quá mức.

Hàn nhúng là một quy trình quan trọng để hoàn thành quá trình hàn hàng loạt bằng cách nhúng các chân PCB theo chiều dọc vào bề mặt vật hàn nóng chảy bằng máy hàn nhúng thủ công hoặc máy hàn sóng. Cốt lõi của nó nằm ở việc phối hợp kiểm soát nhiệt độ hàn, độ sâu ngâm và thời gian dừng. Thiết bị của JiaJinYuan đã xác minh trong các dây chuyền sản xuất thực tế rằng độ chính xác kiểm soát nhiệt độ là ±2oC và cửa sổ hàn nhúng tiêu chuẩn là 0,8 ~ 1,2 giây có thể ngăn chặn hiệu quả các khuyết tật như mối hàn lạnh và cầu nối.

In hàn nóng chảy lại chân không trong không khí axit formic, chất hàn phải cân bằng hoạt động kiểm soát và loại bỏ bong bóng; Kem hàn chân không phải có áp suất hơi thấp, độ ổn định nhiệt cao và khả năng tương thích với axit formic, trong khi kem hàn nóng chảy lại axit formic yêu cầu một hệ thống từ thông có thể khử oxit bằng axit formic một cách hiệp lực mà không làm trầm trọng thêm sự ăn mòn kim loại. Ba yếu tố này cùng xác định phần rỗng và độ bền cắt của mối hàn trong các thiết bị công suất cao.

Để xác nhận bài viết đầu tiên về dây chuyền sản xuất chất hàn không đủ chất hàn, trạng thái hình thành chất hàn dán phải được kiểm tra trực quan từng miếng một, tập trung vào việc xác định các khuyết tật chất hàn không đủ điển hình như sập cạnh, lõm trung tâm và thiếu chất hàn cục bộ. Việc xử lý sự cố đồng thời phải được tiến hành kết hợp với áp suất chổi cao su, kích thước khẩu độ stencil và đặc tính lưu Biến của miếng dán hàn để đảm bảo độ ổn định khi In của miếng dán hàn Jia Jinyuan trong cửa sổ quy trình khối lượng hàn thấp.

Khả năng hàn của PCB bạc ngâm (ImAg) đặt ra thách thức kép đối với chất hàn dán về hiệu suất làm ướt và khả năng chống ăn mòn. Kem hàn JiaJinYuan GJ-812A thể hiện khả năng tương thích tuyệt vời với lớp hoàn thiện màu bạc trong dây chuyền sản xuất thực tế. Hệ thống từ thông có tính axit yếu của nó đảm bảo đủ độ ẩm cho các gói QFN bước mịn 0,3mm đồng thời tránh ăn mòn quá mức lớp bạc ngâm. Sau khi hàn lại, các mối hàn có bề mặt sạch sẽ và lớp IMC đồng nhất, giúp giảm thiểu rủi ro về mối hàn nguội và miếng đệm đen một cách hiệu quả.

Trong quá trình hàn lại và lắp Bi chip BGA, tốc độ rỗng quá mức là nguyên nhân chính khiến các mối hàn nguội, tăng khả năng chịu nhiệt và hỏng hóc sớm. Sử dụng kem hàn có độ rỗng thấp có thể cải thiện đáng kể chất lượng liên kết luyện kim của các mối hàn và đặc Biệt là duy trì tính toàn vẹn của cấu trúc sau nhiều chu kỳ nhiệt. In trong thử nghiệm thực tế, miếng dán hàn dòng JiaJinYuan JGY-850 kiểm soát ổn định tỷ lệ khoảng trống trong vòng 8%. Kết hợp với thiết kế khẩu độ stencil chính xác và khả năng phản xạ được bảo vệ bằng nitơ, nó làm tăng hiệu suất hàn lại lần đầu lên 98,3%.

Cầu nối là một trong những khiếm khuyết có nhiều khả năng gây ra đoản mạch hàng loạt trong quy trình SMT và việc kiểm tra AOI trước phản ứng nóng chảy có thể ngăn chặn rủi ro bắc cầu trước khi hàn, tránh độ khó gia công lại tăng mạnh do xử lý ở nhiệt độ cao. Thiết bị JiaJinYuan AOI, thông qua các thuật toán ngưỡng động và hình ảnh có độ phân giải cao, xác định chính xác các xu hướng bắc cầu ở cấp độ micron sau khi In dán hàn và sau khi hoàn tất việc đặt thành phần nhưng trước khi đưa vào lò nung lại.

In quy trình lắp bóng, sử dụng giải pháp dán hàn ở nhiệt độ thấp có thể làm giảm đáng kể ứng suất nhiệt trên thân chip BGA, tránh các lỗi thường gặp trong dây chuyền sản xuất như bong tróc miếng đệm, vết nứt nhỏ trên khuôn silicon và tách lớp hợp chất đúc. In trong các thử nghiệm thực tế về miếng dán hàn dòng JiaJinYuan LTS, giải pháp này đạt được độ nhất quán đường kính Bi là ±0,02mm ở nhiệt độ cao nhất là 185oC, đồng thời cân bằng hiệu suất làm ướt và trải rộng với đặc tính cách nhiệt cặn.

Đối với khiếm khuyết keo hàn điển hình của chất bắn tung tóe từ chất hàn làm ô nhiễm PCB, các Biện pháp đối phó cải thiện có thể thực hiện được có thể được thực hiện ngay lập tức được đề xuất từ ​​bốn khía cạnh: lựa chọn miếng dán hàn, thiết kế khẩu độ stencil, khớp thông số In và kiểm soát trạng thái trước khi chỉnh lại dòng. Sự kết hợp tổng hợp giữa hoạt tính của chất hàn và độ nhớt được nhấn mạnh, tránh việc chỉ phụ thuộc vào việc làm sạch hoặc thỏa hiệp quy trình.