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SMTパッチ処理でトゥームストーン現象を防ぐ方法は?

Aug 25, 2020

記念碑が出現した理由は何ですか? すべての理由が必ずしも墓石の設立につながるわけではありません。 ここでは、実際のSMTチップの加工・製造の可能性が高いいくつかの理由を分析し、予防策を提案します。

A.パッドのデザイン

1.パッドの間隔が大きすぎる場合、パッドとコンポーネントが一致していなくても問題ありませんが、コンポーネントのサイズとパッドの形状は信頼性の要件を満たしていますが、2つのパッド間の距離が大きすぎます、はんだがコンポーネントの端子を濡らします。濡れ力によってコンポーネントが引っ張られ、コンポーネントが移動してはんだペーストから分離します。

2.パッドサイズの不一致、熱容量の違い

下図のように、C33の位置にある2つのパッドのはんだ付け領域の面積が異なります。 上部のはんだ付けパッドは、大きな銅箔にはんだマスクで窓を開けることで形成され、はんだ付け面積は下部のはんだ付けパッドよりも大きくなります。 また、上部パッドは大きな銅箔に接続されているため、リフロー時の加熱速度は下部パッドよりも比較的小さくなります。 したがって、はんだペーストの溶融速度と濡れ速度も異なり、オフセットやトゥームストーンの問題が発生しやすくなります。

多くの広州SMTチップ加工工場はそのような悪夢を経験しています。 リフロー後、0402コンポーネント、トゥームストーン、フライングパーツのオフセットが発生しましたが、これを防ぐことはできません。 通常、設計者は、DFM段階でパッドの両端に同じ設計方法、同じSMDまたはNSMD設計を採用することをお勧めします。一方の端をSMDで、もう一方の端をNSMDで設計するのではなく、R12または図に示すようにR16。 大きな銅箔を接続する必要がある場合は、下の右図に示すように、断熱設計の使用を検討できます。 サーマルリリーフは、両端のパッドの温度上昇のバランスをとることができます。 このアイソレーションの幅は、パッドの直径または幅の4分の1に相当します。

SMT patch processing

3.ソルダーマスクの厚さ

実際、0201未満のほとんどのコンポーネントの設計では、パッド間のはんだマスクがキャンセルされているため、はんだマスクの厚さは一般にそれほど多くありません。 それが実際に存在する場合、設計者は、設計者が中央のソルダーマスクをキャンセルすることを提案できます。

B.技術設計

  1. 下の図に示すように、はんだペースト印刷はオフセットされます。はんだボールの問題を回避するためにステンシル開口部がパッド間の間隔を広げる場合、またははんだペースト印刷がオフセットされる場合、リフロー後のトゥームストーンの確率は大幅に高くなります。したがって、はんだペースト印刷の問題を制御することが非常に重要です。 もちろん、実際の生産で見つけるのは簡単です。 ただし、スチールメッシュの開口部のデザインを見つけるのはより困難です。 通常、スチールメッシュの開口部の間隔は表のC値と一致している必要があります。

    SMT Component Placement

    SMT


  2. 配置偏差

  3. 取付ミスアライメントのメカニズムは、実際にははんだペースト印刷ミスアライメント、つまり部品のミスアライメントと同じであり、はんだ端子とはんだペーストの接触が不十分になり、濡れや濡れ力が不均一になり、当然避けられません。 これには、配置手順の最適化が必要です。

  4. 窒素濃度

  5. 窒素が不活性ガスであることは誰もが知っています。 酸素の影響を分離し、はんだ端子のはんだ付け性、はんだペーストの濡れ性、はんだペーストが溶けた後のPCBパッドや部品端子に登る能力を向上させます。これは、溶接品質に非常に役立ちます。生産ラインの歩留まり問題またははんだ接合の信頼性。 コスト要因はさておき、これは非常に必要です。 もちろん、部品や基板パッドのはんだ付け性が良ければ問題ありませんが、部品の両端のはんだ付け性に差があると、窒素がその差を増幅することがありますので、窒素濃度が高い場合があります。が高く、酸素濃度が1000PPM以下の場合、代わりにトゥームストーンの問題が発生しました。 多くの広州SMTチップ加工メーカーの経験は、酸素濃度が500PPM未満の場合、トゥームストーンの問題が非常に深刻であることを示しています。 ただし、標準値はありません。 実際の経験によると、酸素濃度は通常1000〜1500PPMに制御されており、溶接の完了に役立つだけでなく、墓石の問題も発生しません。

  6. 不適切なプロファイル設定

  7. 温度設定は、主にPCBボード全体の熱バランスを考慮する必要があります。 リフロー時の基板の熱差が大きいと、熱衝撃の問題が発生する場合があります。 温度の上昇が速すぎて、毎秒2°Cを超えると、トゥームストーントゥームストーンが発生する可能性があります。 したがって、一般的に、温度上昇スロープは毎秒2°Cを超えないようにし、リフロー前にPCBボードの温度のバランスを保つようにすることをお勧めします。

  8. 重要な問題

  9. コンポーネントの2つのはんだ端子のはんだ付け性は、IPC J-STD-002、& quot;コンポーネントのリード線、終端、ラグ、端子、およびワイヤのはんだ付け性テスト& quot;に基づくことができます。 コンポーネントのはんだ付け性をテストします。機器のテスト結果を下の図に示し、評価基準を下の表に示します。 このようなテストを通じて、コンポーネント端子のはんだ付け性に問題がないことを示すことしかできません。 ただし、トゥームストーンの問題が発生した場合は、2つの端子が同じぬれ力に達するまでの時間または一定時間内に達するぬれ力の大きさ、およびぬれ率とぬれ力墓石の問題を引き起こす可能性が非常に高いです。


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