Влияние плохо выполненных переходных отверстий с паяльной маской на медные переходные отверстия печатной платы и растворов

Кажется, что нет прямой зависимости между переходными отверстиями печатной платы (печатной платы), заглушенными паяльной маской, и медными переходными отверстиями. Тем не менее, плохо выполненная заглушка паяльной маски может привести к разрушительным последствиям для печатных плат. Как тип специальной технологии для трафаретной печати, технология подключения паяльной маски для изготовления печатных плат развивается с применением и постоянным развитием SMT (технологии поверхностного монтажа). Переходные отверстия имеют следующие характеристики:
• Среди всех переходных отверстий на печатных платах большинство из них не нужно открывать, за исключением переходных отверстий для подключения компонентов, теплорассеивающих переходных отверстий и тестовых переходных отверстий. Заглушка паяльной маски предотвращает попадание флюса или паяльной пасты на сторону компонента через переходные отверстия на более позднем этапе сборки компонента, поскольку это может привести к коротким замыканиям. Кроме того, можно сэкономить паяльную пасту за счет применения технологии заделки паяльной маски.
• Переходные отверстия под паяльную маску совместимы с требованием SMT, предотвращая прилипание клея к поверхности таких компонентов, как ИС (интегральные схемы). от вытекания через сквозные отверстия.
• Технология закупоривания паяльной маски предотвращает попадание флюса, химикатов или влаги в узкое пространство между компонентами BGA и печатными платами, снижая риск надежности из-за сложности очистки.
• Иногда, чтобы Для удовлетворения требований автоматизированной сборочной линии необходимо использовать вакуум для поглощения печатных плат при транспортировке или осмотре. Следовательно, переходные отверстия должны быть закрыты паяльной маской, чтобы предотвратить утечку вакуума, которая может привести к ослаблению крепления.

Причины плохого забивания паяльной маски

Одной из причин плохо выполненной запайки паяльной маски является неполное или недостаточное затыкание паяльной маски.

Неполное или недостаточное закрытие паяльной маски относится к ситуации, когда в верхней части переходных отверстий нет масла паяльной маски, а в нижней части осталось совсем немного масла паяльной маски.

Другой пример неполного или недостаточного закрытия паяльной маски указывает на то, что паяльная маска находится с левой стороны переходного отверстия, а так называемое воздушное отверстие расширяется вниз вдоль стенки отверстия из отверстия справа от переходного отверстия. Затем он расширяется к левой стороне стенки переходного отверстия, когда он приближается к средней части переходного отверстия с созданным поперечным сечением. Виа медь почти ломается на пересечении поперечного сечения и сквозной меди в стене.

Причины поломки или тонкости меди

Как только происходит неполное или недостаточное закрытие паяльной маски, раствор для микротравления или раствор кислоты может попасть в отверстие в более позднем процессе изготовления печатной платы. Отверстия обычно маленькие, диаметром менее 0,35 мм. Когда происходит забивание паяльной маски, масло для паяльной маски не остается или остается совсем немного для покрытия отверстия в переходном отверстии, в то время как паяльная маска находится в середине или в нижней части переходного отверстия, так что нет прохода для растворов внутри переходных отверстий. Решения могут быть скрыты только на пересечении паяльной маски и стены, и их невозможно устранить, что в конечном итоге приведет к разрыву или истончению меди.

Повреждение в результате разрыва или утончения меди из-за некачественно выполненного забивания паяльной маски

а. Когда медь станет настолько тонкой на внутренней стороне переходного отверстия, сопротивление достигнет уровня миллиом. Его нельзя проверить с помощью двухпроводного метода измерения, чтобы дефектные продукты не выявлялись.

Если электрический тест не удается выполнить из-за выявленной проблемы с тонкостью меди, тонкая медь будет отламываться из-за высокотемпературной работы и расширения по оси Z в фазе PCBA (сборка печатной платы), содержащей пайку. В результате электронные продукты будут страдать от недостаточной реализации функций или, возможно, станут нестабильными в функциях, когда клиенты используют их в течение длительного времени. Когда дело доходит до утончения меди без полного разрушения, это невозможно обнаружить с помощью обычных методов контроля, включая AOI, AXI и визуальный осмотр. Как только это будет обнаружено, все продукты, принадлежащие к одной производственной партии, должны быть уничтожены, что приведет к большим потерям.

б. Что касается обрыва меди или кругового обрыва, производители печатных плат могут обнаружить это с помощью электрических испытаний. Тем не менее, существует проблема, заключающаяся в том, что травление меди через раствор для микротравления является настолько длительным процессом, что он не будет создан, пока не попадет на стадию заказчика. Это означает, что через медь могут найти только клиенты, которые только чувствуют нестабильное рабочее состояние электронных продуктов. Например, когда клиенты обнаруживают, что у электронных продуктов черный экран или они зависают, это может быть связано с поломкой меди.

Решения

а. С точки зрения инженерного проектирования

После того, как инженерный отдел завода по изготовлению печатных плат получает файлы дизайна печатных плат от клиентов, необходимо сосредоточиться на апертуре переходного отверстия и его требованиях. Вообще говоря, отверстие заглушки должно быть менее 0,35 мм и не должно быть слишком большим, так как слишком большое отверстие может сделать заглушку неполной или недостаточной. Хотя заказчики выдвигают требования по заглушке переходных отверстий, они обычно не устанавливают конкретных правил по заполнению заглушенных переходных отверстий. В соответствии с регламентом IPC, заглушка через полноту также не определена конкретно. Основываясь на требованиях, предъявляемых широчайшим кругом производителей печатных плат, и на моем многолетнем инженерном опыте, я считаю, что лучше всего закрывать переходные отверстия с заполнением более 75%.

б. С точки зрения совершенствования технологии заделки паяльной маски

На сегодняшний день индустрия печатных плат освоила следующий тип заделки паяльной маски с помощью технологий:
Технология №1 Заделка паяльной маски → Печать паяльной маски (в перемычке участвует алюминиевый лист и используется вытяжная пластина)
Технология №2 Паяльная заглушка происходит одновременно с печатью маслом паяльной маски.
Технология №3 Заливка смолой → Печать паяльной маски
Технология №4 Обработка поверхности → Паяльная заглушка

Что касается полноты сквозного тампонирования, то предлагается применять первую и третью технологию сквозного тампонирования, поскольку оба метода способствуют высокой наполненности. Однако они страдают от сложных производственных процессов, требующих алюминиевого листа и выхлопной пластины. Кроме того, для синхронной печати требуется два или более принтеров, а запекание доски занимает больше времени.

Технология № 2 отличается высокой эффективностью производства, но ее достаточно сложно контролировать через наполненность. Этот тип технологии не рекомендуется, потому что низкая заполняемость приведет к истончению меди или разрушению меди в соответствии с обсуждением в предыдущей части этой статьи.

Технология № 4 обычно не применяется, поэтому она не будет обсуждаться в следующей части этой статьи.

в. Через вступительную проблему, выявленную при тестировании электрических систем

Контроль сквозных отверстий показывает, происходит ли неполное или недостаточное закупоривание переходных отверстий тонкими медными переходными отверстиями или разрывом меди.

Как обсуждалось ранее, электрические испытания редко позволяют уменьшить толщину меди, но могут исследовать проблему кругового обрыва меди. Если во время электрического испытания исследуются открытые переходные отверстия, его можно применить для проверки того, являются ли они результатом химического покрытия меди, покрытия или плохо выполненной паяльной маски через заглушку. После изучения причины проблемы могут быть перечислены соответствующие меры.

д. С точки зрения качества паяльной маски или смолы

Технологический тест должен быть реализован на новых заглушках паяльной маски маслом и через заглушку смолой, чтобы можно было гарантировать их качество. Затем их следует использовать для участия в тестировании небольших партий для дальнейшей проверки их производительности и качества. Как показано в предыдущей части этой статьи, низкое качество заглушки паяльной маски или заглушки смолы приведет к некоторым проблемам, например, к вентиляционным отверстиям. По мере того, как раствор для микротравления попадает в воздушное отверстие, сквозная медь будет медленно вытравливаться тонкой сквозной медью или сквозным разрывом меди. Низкая стоимость никогда не повлияет на их качество.

Применение паяльной маски играет ключевую роль в изготовлении печатных плат, а полнота сквозного соединения очень важна, поскольку она влияет на внешний вид изделий и коррелирует с проблемой качества меди из-за неполного или недостаточного сквозного соединения. В связи с этим чрезвычайное внимание следует уделять практическому управлению. В частности, следует соблюдать регламентированные процедуры; управление производством должно быть усовершенствовано; стандарты проверки должны быть уточнены, чтобы полностью гарантировать полноту закупоривания переходных отверстий.

Полезные ресурсы
• Паяльная маска и советы по ее проектированию
• Требования к конструкции печатных плат поверхностного монтажа:настройки соединения контактной дорожки, сквозных отверстий, контрольной точки, паяльной маски и шелкографии
• Влияние на паяльную маску Однородность толщины за счет трафаретной печати Конструкция гвоздя
• Эффективные меры по улучшению паяльной маски, закупоренной с помощью производственной технологии