Scopri come le particelle della superficie PCB causano sbavature della pasta di saldatura, ponticelli e depositi insufficienti, e come verificare la causa principale prima del reflow.
Una superficie PCB non pulita può causare difetti nella stampa della pasta di saldatura quando polvere, fibre, detriti di fresatura o altre particelle libere interferiscono con la guarnizione stencil-a-scheda, ostruendo parte di un pad di saldatura o trasferendosi sul lato inferiore dello stencil.
La stampa risultante può mostrare insufficiente pasta, bordi di deposizione irregolari, sbavature, eccesso di pasta o ponti umidi tra pad adiacenti. Tuttavia, queste firme di difetto non sono esclusive per la contaminazione della PCB. La condizione dello stencil, il supporto della scheda, l'allineamento, il design dell'apertura, la reologia della pasta di saldatura, la pressione della raschietto e le impostazioni di separazione possono produrre risultati simili.
L'approccio corretto è quindi collegare il difetto osservato al suo meccanismo fisico, verificarlo prima del riflusso e poi applicare l'azione correttiva appropriata.
Durante la stampa con stencil, la PCB è supportata sotto lo stencil e sollevata in contatto con esso. Lo stencil dovrebbe guarnire contro la scheda intorno a ciascuna apertura in modo che la pasta di saldatura venga depositata solo nell'area del pad previsto.
La contaminazione libera altera questa interfaccia.
| Meccanismo di contaminazione | Effetto all'interfaccia di stampa | Possibile difetto di stampa | Risposta appropriata |
|---|---|---|---|
| Una particella è intrappolata tra lo stencil e la PCB | Lo stencil viene sollevato localmente e non può guarnire contro la maschera di saldatura o il pad | Deposito sbavato, eccesso di pasta, definizione dei bordi scadente o un ponte umido | Rimuovere le particelle libere prima della stampa e confermare la planarità e il supporto della scheda |
| Una particella copre parte di un pad di saldatura | Parte del deposito previsto non può contattare correttamente il pad | Area di pasta ridotta, deposito irregolare o pasta localmente insufficiente | Ispezionare e pulire la PCB in entrata prima di un'altra stampa |
| Una particella raggiunge un'apertura dello stencil | Il riempimento della pasta o il rilascio dell'apertura diventano incoerenti | Deposito incompleto, pasta mancante o variazione del volume di deposito | Ispezionare l'apertura e la parte inferiore dello stencil; pulire il PCB e lo stencil secondo necessità |
| La contaminazione si trasferisce dal PCB alla parte inferiore dello stencil | La contaminazione influisce su schede successive, anche se il PCB originale sporco ha lasciato la stampante | Macchie, ponti o depositi ripetuti al di fuori dell'area del pad | Controllare la pulizia del PCB in entrata e la pulizia sotto lo stencil |
| L'elettricità statica attira nuove particelle dopo la manipolazione o il caricamento | Una superficie pulita diventa nuovamente contaminata prima della stampa | Difetti intermittenti che variano tra le schede | Ridurre l'elettricità statica prima della rimozione delle particelle e minimizzare la manipolazione non controllata |
La contaminazione o il residuo sulla parte inferiore dello stencil possono interferire con la guarnizione e portare a pasta di saldatura in aree non desiderate o pasta insufficiente dove è necessaria. Identifica anche la coplanarità della scheda, lo spessore della maschera di saldatura, l'allineamento e le condizioni dello stencil come variabili separate che possono produrre problemi di stampa simili.
Una guarnizione scadente significa che lo stencil non fa un contatto efficace con il PCB attorno all'apertura da stampare.
Quando una particella crea un vuoto locale, la pasta di saldatura può espandersi sotto lo stencil anziché rimanere all'interno del confine dell'apertura. Il deposito potrebbe avere una base ingrandita, un bordo sfocato o un sottile percorso di pasta che si estende verso un pad adiacente. Se la pasta collega due depositi prima della rifusione, questo è un ponte bagnato.
Dopo la rifusione, la stessa condizione può diventare un ponte di saldatura o produrre palline di saldatura, ma un ponte post-rifusione da solo non prova che la causa originale fosse la contaminazione del PCB.
La pasta sotto lo stencil produce un meccanismo simile. PCEA riporta che la pasta lasciata sul lato di contatto dello stencil impedisce una guarnizione efficace ed è frequentemente associata a depositi eccessivi, ponti di saldatura e palline di saldatura.
Questo crea una distinzione diagnostica importante:
La pulizia dei PCB e la pulizia sotto lo stencil controllano quindi parti diverse della stessa interfaccia di stampa.
Un PCB contaminato non produce sempre una quantità eccessiva di pasta. Una particella posizionata su un pad può ridurre l'area di contatto disponibile o disturbare il rilascio della pasta mentre il PCB si separa dallo stencil.
Il risultato SPI può mostrare:
L'efficienza di trasferimento è la percentuale del volume dell'apertura trasferito sul PCB. Un'efficienza di trasferimento bassa o instabile può anche risultare da un rapporto area inadeguato, aperture bloccate, pareti dello stencil usurate, condizioni della pasta per saldatura errate o comportamento di separazione. Non dovrebbe essere automaticamente attribuita alla contaminazione del PCB.
La quantità di pasta per saldatura è importante perché una quantità eccessiva può contribuire ai cortocircuiti, mentre una quantità insufficiente può ridurre l'integrità elettrica o meccanica della giunzione saldata.
L'aspetto visivo del difetto non è sufficiente. Usa il modello del difetto per decidere cosa ispezionare successivamente.
| Modello osservato | Controlli iniziali | Interpretazione diagnostica |
|---|---|---|
| Il difetto appare casualmente e cambia posizione tra le schede | Superficie del PCB in entrata, fibre di imballaggio, caricatore, nastro trasportatore e ambiente di produzione | La contaminazione allentata è una causa credibile |
| Ogni PCB mostra lo stesso difetto sullo stesso pad | Apertura dello stencil, design del pad, supporto della scheda, allineamento e planarità locale della scheda | È più probabile che vi sia una condizione di attrezzaggio o processo ripetibile |
| La sfocatura o il ponte peggiorano con le stampe consecutive | Parte inferiore dello stencil, intervallo di pulizia e contaminazione trasferita da schede precedenti | È probabile una contaminazione progressiva sotto lo stencil |
| Il difetto appare immediatamente dopo una pulizia sotto lo stencil | Asciugatura dello stencil, media di pulizia, compatibilità dei solventi e ciclo di vuoto | Il ciclo di pulizia stesso può influenzare la prossima stampa |
| I risultati SPI sono accettabili, ma si notano bridging, dewetting o pallini di stagno dopo il reflow | Posizionamento, afflosciamento della pasta, saldabilità, ossidazione e profilo di reflow | Non classificarlo come un difetto di stampa sulla superficie PCB senza ulteriori prove |
| Schede pulite e non pulite producono la stessa distribuzione SPI | Condizioni di stencil, pasta, stampante, supporto e dimensioni PCB | La rimozione delle particelle superficiali è improbabile che sia l'azione correttiva principale |
Questi schemi sono indizi diagnostici, non criteri di accettazione. La conclusione dovrebbe derivare da un confronto controllato piuttosto che da un'assunzione visiva.
Le linee guida di stampa di AIM identificano anche la planarità del substrato, il supporto della scheda, il comportamento di separazione, la velocità di stampa e la pressione della raschia come variabili che influenzano il rilascio della pasta e la definizione della stampa.
Il modo più diretto per separare un problema di stampa da un problema di reflow è ispezionare il deposito di pasta saldante immediatamente dopo la stampa.
Un'ispezione 2D può valutare la copertura della pasta, l'offset e il bridging tra i pad. Un sistema SPI 3D può misurare inoltre l'altezza e il volume del deposito. Il lavoro tecnico IPC identifica area, altezza, volume e rilevamento di bridging come misurazioni importanti per valutare il processo di stampa della pasta saldante.
Una prova di verifica pratica dovrebbe utilizzare campioni PCB dello stesso lotto in arrivo:
La prova dovrebbe utilizzare un numero sufficiente di schede per rivelare la ripetibilità. Una stampa visivamente accettabile non dimostra un controllo del processo stabile.
La pulizia a secco della superficie del PCB è adatta per contaminazioni leggere come:
Queste contaminazioni possono di solito essere allentate, estratte o raccolte senza introdurre un processo di lavaggio liquido prima della stampa.
Film di olio, impronte digitali, residui di adesivo, ossidazione e contaminazione ionica richiedono una valutazione separata. Una macchina per la pulizia a secco non dovrebbe essere presentata come un metodo universale per ripristinare la saldabilità o la pulizia chimica.
La pulizia visibile non prova anche la pulizia ionica. La contaminazione ionica richiede un metodo di test specifico e un criterio di accettazione.
Quando le particelle superficiali allentate vengono confermate come una variabile del processo di stampa, installa la fase di pulizia immediatamente prima della stampante di pasta salda. Questo riduce l'opportunità che il PCB venga ricontaminato dopo la pulizia.
Una disposizione tipica della linea è:
Caricatore PCB → Macchina di Pulizia PCB → Stampante di Pasta per Saldatura → SPI → Pick-and-Place → Forno di Rifusione
Il processo di pulizia dovrebbe fare di più che semplicemente spostare particelle con aria compressa non controllata. Dovrebbe ridurre la staticità, allentare la contaminazione e catturare il materiale rilasciato affinché non venga depositato altrove sulla scheda o sulla linea di produzione.
Per una spiegazione completa del processo, vedere Pulizia della superficie del PCB prima della stampa di pasta salda.
La La macchina per la pulizia PCB doppia faccia DEZ-C753S è progettata per PCB nudi o non popolati prima della stampa di pasta salda.
Tre spazzole di pulizia allentano polvere, fibre e particelle allentate. L'aria ionizzata riduce la staticità che può trattenere contaminazioni, due sezioni di aspirazione estraggono particelle rilasciate e i rulli adesivi anteriori e posteriori raccolgono detriti rimanenti.
| Requisito del processo | DEZ-C753S |
|---|---|
| Pezzetto | PCB nudo o non popolato |
| Metodo di pulizia | Pulizia automatica a secco in linea e doppia faccia |
| Dimensioni PCB | 50 × 50–350 × 350 mm |
| Spessore PCB | 0.4–3 mm |
| Altezza del nastro trasportatore | 900 ±25 mm |
| Spazzole di pulizia | 3 spazzole |
| Estrazione mediante vuoto | 2 set |
| Raccolta di particelle | Rulli adesivi anteriori e posteriori |
| Controllo statico | Integrata |
| Alimentazione d'aria | 0,4–0,5 MPa |
| Alimentazione elettrica | AC 220 V, 50 Hz |
L'intera gamma di attrezzature è disponibile presso Macchine per la pulizia delle PCB.
La pulizia del PCB pre-stampa è la risposta corretta solo quando la contaminazione superficiale rimovibile fa parte della causa radice confermata.
Se la pasta di saldatura secca blocca il mascherino, indaga sul processo di pulizia del mascherino piuttosto che aggiungere ulteriore pulizia del PCB. Vedi come prevenire l'ostruzione delle aperture del mascherino SMT.
Sì, se una particella impedisce al mascherino di aderire al PCB, la pasta di saldatura può diffondersi sotto il mascherino e verso un pad adiacente. Anche l'ostruzione può derivare dalla contaminazione del mascherino, disallineamento, eccesso di pasta, supporto scarso o parametri di stampa non adatti, quindi è necessario verificare la causa radice.
Sì. Una particella può occupare parte di un pad, interferire con il contatto del mascherino o contribuire alla contaminazione attorno a un'apertura. Il risultato può essere una riduzione dell'area o del volume di deposito. Tuttavia, volumi ridotti ripetuti nella stessa posizione sono più probabili indicare un problema di apertura, progettazione del mascherino o supporto.
Non automaticamente. La decisione dovrebbe basarsi sulla pulizia delle schede in entrata, sulle condizioni di imballaggio e manipolazione, sulle fonti di particelle, sulla geometria del prodotto e sulle prestazioni di stampa misurate. La pulizia in linea è appropriata quando la contaminazione allentata è un rischio di processo ricorrente o controllato.
Il flusso d'aria può muovere la contaminazione allentata senza catturarla e può ridistribuire le particelle su un'altra parte del PCB o dell'attrezzatura di produzione. Un processo di pulizia controllato dovrebbe combinare il rilascio di particelle con l'estrazione o la raccolta.
No. Il DEZ-C753S rimuove la contaminazione superficiale secca da PCB nudi prima della stampa. I residui di flusso su un PCBA assemblato e i requisiti definiti di pulizia ionica richiedono un processo di pulizia e verifica diverso.
Una superficie PCB sporca può disturbare la stampa della pasta di saldatura, ma il difetto dovrebbe essere tracciato attraverso l'interfaccia di stampa piuttosto che dedotto dalla sua apparenza dopo il riflusso.
Ispezionare il PCB in entrata, il lato inferiore della stencil e il deposito di pasta insieme. Utilizzare SPI e un confronto controllato per determinare se il difetto segue il PCB, rimane a un'apertura fissa o si sviluppa nel corso di cicli di stampa consecutivi. Una volta confermata la contaminazione superficiale allentata, un processo di pulizia inline può rimuovere quella variabile prima che il PCB raggiunga la stampante.
Invia a DEZ le dimensioni del tuo PCB, lo spessore, i campioni di contaminazione, la direzione del nastro trasportatore e la configurazione attuale della linea per valutare il DEZ-C753S per il tuo processo di stampa SMT.
