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Un résumé systématique de l'analyse des causes des défauts SMT

Vues : 0     Auteur : Éditeur du site Heure de publication : 2025-11-11 Origine : Site

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I. Concept de base : l'impression est la pierre angulaire de la qualité SMT

Votre déclaration d'ouverture selon laquelle « 70 à 80 % des défauts proviennent d'une mauvaise impression » est une règle d'or dans l'industrie SMT. Cela signifie que notre objectif de contrôle qualité doit être réorienté, faisant du processus d'impression le point critique central du contrôle qualité. Maîtriser le contrôle de l’impression, c’est s’attaquer au problème à son cœur.


II. Analyse approfondie et amélioration des défauts d’impression

Les six phénomènes de défauts que vous avez cités sont très typiques. Sur cette base, nous stratifierons plus en détail les causes et les mesures d’am�aac64307f6f058=Mélangeur de pâte à souder

Catégorisation des causes profondes : presque tous les défauts d'impression proviennent d'une perte de contrôle sur trois éléments principaux :

  1. Pochoir

  2. Raclette

  3. Paramètres d'impression et environnement

1. Pontage par soudure (court-circuit)
la cause principale et actions correctives Analyse approfondie de
Mauvais support/fixation du PCB - Vérifiez le support : non seulement une hauteur constante, mais la disposition des points de support doit être uniforme pour éviter que le PCB ne s'incline ou ne fléchisse au milieu.
- Plan de référence : utilisez un niveau à bulle ou un indicateur à cadran pour vérifier si les broches/blocs de support et les pinces sont coplanaires.
- Assistance sous vide : assurez-vous que l'assistance sous vide de l'imprimante est activée et qu'elle exerce une pression suffisante pour maintenir le PCB à plat contre la plate-forme.
Mauvais nettoyage du pochoir - Fréquence : définissez la fréquence de nettoyage en fonction des caractéristiques de la pâte à souder (par exemple, les types sans nettoyage sèchent plus rapidement), généralement toutes les 3 à 10 cartes.
- Qualité : utilisez du papier d'essuyage non tissé de haute qualité ; assurez-vous que le solvant (généralement de l’IPA ou un nettoyant spécialisé) est pulvérisé uniformément.
- Essuyage humide + sec : utilisez généralement un mode dans lequel l'essuyage humide dissout les résidus, suivi d'un essuyage sec pour les absorber.
- Inspection : Vérifiez régulièrement si le rouleau d'essuyage est épuisé et si le mécanisme de nettoyage se déplace sans problème.
Séparation pochoir-PCB - Vitesse de séparation : une vitesse trop rapide peut provoquer des pointes de soudure et transférer la pâte vers des zones indésirables. Réduisez de manière appropriée la vitesse de séparation (par exemple, 0,1 à 0,5 mm/s).
- Distance de séparation : assurez-vous d'une distance de séparation suffisante pour que le pochoir se détache complètement du PCB avant de le déplacer.
Problèmes de pochoir - Tension : vérifier régulièrement (hebdomadairement/mensuellement) la tension du pochoir à l'aide d'un tensiomètre ; elle doit être >35 N/cm². Une tension insuffisante provoque un affaissement du pochoir, conduisant à un pontage.
- Conception de l'ouverture : vérifiez si les ouvertures du pochoir ne disposent pas de fonctionnalités anti-pont (par exemple, des tampons anti-vol de soudure). Pour les composants à pas fin, utilisez des ouvertures trapézoïdales inversées (coniques) avec des parois intérieures électropolies.
Problèmes de raclette - Pression et vitesse : une pression insuffisante ou une vitesse excessive empêche la pâte de rouler, mais la pousse, ce qui peut se faufiler dans les espaces entre l'ouverture et la planche, provoquant des courts-circuits. La norme est une surface de pochoir propre et une pâte uniforme roulant derrière la raclette.
- Planéité : calibrez régulièrement la planéité de la raclette à l'aide d'un comparateur à cadran.
2. Désalignement
la cause principale et actions correctives Analyse approfondie de
Système d'alignement de la vision - Qualité des repères : les repères doivent être clairs, non oxydés et non contaminés. Si le contraste est faible, ajustez la luminosité et l’angle de l’éclairage.
- Propreté de la caméra : nettoyez régulièrement l'objectif de la caméra pour éviter que la poussière ne provoque des changements de coordonnées de reconnaissance.
- Système de coordonnées : assurez-vous que l'origine des coordonnées du fichier PCB est cohérente avec le système de coordonnées du repère de repère du pochoir.
Support/Fixation PCB Même analyse que « Bridging ». Un montage instable est la cause première de tout désalignement.
Coordonnées du programme - Configuration initiale : utilisez la première carte imprimée, mesurez le décalage à plusieurs points clés à l'aide de SPI ou d'un microscope de haute précision, puis affinez le décalage X/Y/θ dans l'imprimante.
- Vérification régulière : en production de masse, échantillonnez et inspectez périodiquement, en effectuant une compensation préventive pour les tendances décalées.
3. Soudure insuffisante/pic de soudure (résidus)
la cause principale et actions correctives Analyse approfondie de
Ouvertures de pochoir obstruées - Action immédiate : effectuez un nettoyage manuel du pochoir et vérifiez le système de nettoyage automatique.
- Conception d'ouverture : pour les QFP/BGA à pas fin, un rapport de surface insuffisant (> 0,66 est la cible) est une cause fondamentale. Pensez aux pochoirs nano-enduits pour une meilleure libération.
Pression excessive de la raclette Trop de pression « écoule » la pâte des ouvertures et accélère l'usure du pochoir et de la raclette. Ajustez à la pression critique où la pâte roule correctement.
Paramètres de séparation incorrects Une vitesse de séparation excessive étire et brise la pâte, formant des pics/queues. Réduisez la vitesse de manière appropriée.
Qualité de la pâte à souder - Viscosité : viscosité de la pâte inappropriée (trop faible = affaissement, trop élevée = pic). Une décongélation ou une agitation inappropriée entraîne une viscosité anormale.
- Teneur en métal : une faible teneur en métal (par exemple <88 %) provoque un « effondrement » de la pâte après l'impression, apparaissant visuellement comme une soudure insuffisante.
4. Mauvaise hauteur de la pâte à souder (trop épaisse/trop fine)
Phénomène Principales causes et améliorations
Trop épais - Écart excessif entre le pochoir et le PCB : vérifiez le support et la fixation.
- Pression de la raclette insuffisante : Augmentez la pression jusqu'à ce que la surface du pochoir soit propre après le passage de la raclette.
- Épaisseur de pochoir incorrecte : vérifiez les spécifications du pochoir.
Trop mince - Pression excessive de la raclette : réduire la pression.
- Vitesse excessive de la raclette : Réduisez la vitesse pour laisser le temps à la pâte de remplir les ouvertures.
- Fond du pochoir contaminé : nettoyez le pochoir.
- Mauvaise fluidité de la pâte à souder : vérifiez si la pâte est périmée ou mal agitée.
5. Affaissement de la pâte à souder
  • Cause fondamentale : La force de cohésion au sein de la pâte à souder est inférieure à sa gravité ou sa fluidité est trop élevée.

  • Actions correctives :

    1. Température et humidité ambiantes : contrôlez la température de l'atelier à 23 ± 3 °C, une humidité de 30 à 60 % HR. Les températures et l'humidité élevées exacerbent l'absorption d'humidité et l'affaissement de la pâte.

    2. Qualité de la pâte à souder : sélectionnez une pâte à souder avec de bonnes propriétés anti-affaissement.

    3. Refusion rapide : La refusion doit être terminée dans les 4 heures suivant l'impression pour éviter l'absorption de l'humidité de la pâte et la diffusion du flux.


III. Analyse supplémentaire des défauts de soudure par refusion

Le brasage par refusion agit comme un « miroir de défauts » ; de nombreux problèmes d’impression latents sont révélés après la refusion.

1. Tombstoning / Désalignement des composants
  • Cause fondamentale : tension superficielle déséquilibrée générée par la soudure fondue aux deux extrémités du composant lors de la refusion.

  • Relation avec l'impression :

    • Tombstoning : généralement causé par une soudure insuffisante, un affaissement de la pâte ou une épaisseur de pâte inégale à une extrémité, faisant fondre cette extrémité en premier et tirant le composant vers le haut.

    • Désalignement : généralement causé par un désalignement de l'impression ou un affaissement/pontage de la pâte, où la capacité d'auto-alignement du composant pendant la refusion ne peut pas corriger le décalage excessif.

  • Causes spécifiques à la refusion :

    • Profil de température : Un taux d'augmentation excessif dans la zone de préchauffage/rampe peut amener les extrémités des composants à atteindre la température du liquidus à différents moments. Assurez-vous que la pente d’accélération est de 1 à 3 °C/s.

    • Vitesse du vent du four : Un débit d’air excessivement élevé peut déplacer les petits composants en copeaux.

2. Boule de soudure
  • Cause fondamentale : éclaboussures de flux/solvant dans la pâte à souder dues à un chauffage rapide, transportant de minuscules particules de soudure.

  • Relation avec l'impression :

    • Ouvertures de pochoir contaminées, l'oxydation des PCB peut entraîner un mauvais mouillage de la pâte, formant des billes de soudure.

    • L’affaissement de la pâte à souder est une cause principale ; la pâte affalée peut fusionner en boules pendant la refusion.

  • Causes spécifiques à la refusion :

    • Taux d'accélération excessif dans la zone de préchauffage : il s'agit de la cause la plus courante. Les solvants se volatilisent trop rapidement, provoquant des projections « explosives ».

    • Température/durée de préchauffage insuffisante : le flux n'est pas complètement activé.

    • Décongélation/agitation inappropriée de la pâte : l'humidité absorbée se vaporise rapidement pendant la refusion, provoquant des éclaboussures.

3. Joint de soudure à froid / mauvais mouillage
  • Cause fondamentale : La soudure n’a pas atteint un état complètement fondu ou a été oxydée pendant le processus.

  • Relation avec l'impression : généralement minime, à moins que la pâte à souder elle-même ne se soit dégradée.

  • Causes spécifiques à la refusion :

    • Température de pointe insuffisante ou temps au-dessus du liquidus (TAL) trop court : n'atteint pas la fenêtre de processus recommandée par la pâte à souder.

    • Profil de température : La vitesse de refroidissement est trop lente, ce qui entraîne une structure à gros grains dans le joint, réduisant ainsi la résistance.

4. Pontage (post-refusion)
  • Cause fondamentale : À l’état liquide, des ponts de soudure se forment en raison d’une force de cohésion insuffisante.

  • Relation avec l'impression : 80% des causes proviennent de pontages déjà présents au stade de l'impression. Reflow le solidifie et le révèle simplement.

  • Causes spécifiques à la refusion :

    • Taux de montée en puissance excessif : Peut provoquer un épuisement prématuré du flux, ne parvenant pas à fournir une tension de mouillage adéquate.

    • Température de pointe excessivement élevée ou TAL prolongé : rend la soudure trop fluide, réduisant ainsi la cohésion.


IV. Résumé systématique et recommandations de gestion

  1. Approche basée sur les données : promouvoir et utiliser vigoureusement les données SPI (Solder Paste Inspector). La corrélation des données d'impression (hauteur, volume, surface, décalage) avec le rendement AOI (Automated Optical Inspection) et FTT (First Time Through) permet une identification précise de la cause profonde.

  2. Entretien préventif : établissez un programme d'entretien régulier de l'équipement (TPM), comprenant le nivellement des raclettes, les contrôles de tension des pochoirs, l'inspection du système de nettoyage et le profilage de la température.

  3. Travail standardisé : documentez les paramètres et les expériences réussies (par exemple, règles de conception de pochoirs pour différents composants, modèles de profils de refusion pour différentes pâtes) dans des instructions de travail standardisées et formez les opérateurs en conséquence.

  4. Homme, Machine, Matériau, Méthode, Mesure, Environnement (Analyse 6M) : Examiner de manière approfondie les problèmes à partir de ces six dimensions :

    • Homme : Les opérateurs sont-ils correctement formés ?

    • Machine : L’état de l’équipement est-il stable ?

    • Matériel : La qualité entrante de la pâte à souder, des PCB et des composants est-elle acceptable ?

    • Méthode : Les méthodes et paramètres opératoires sont-ils optimaux et respectés ?

    • Environnement : la température, l'humidité et la propreté de l'atelier sont-elles contrôlées ?

    • Mesure : Les outils de mesure (SPI, AOI) sont-ils précis et utilisés correctement ?


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