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工艺审查难度越来越大,如何才能快刀斩乱麻?

2022-03-16

 

现场工艺是PCBA工厂产品制造环节的中坚力量,现场工艺人员要提前识别产品制造难点,对各种潜在设计缺陷做好预防管控,确保产品以最经济的方式生产是现场工艺的核心工作。随着电子产品越来越轻薄化、微小化,元器件焊接端子及PCB焊盘也越来越小,现场工艺审查越来越重要、审查难度也越来越大。

 

SMT的工艺难点有哪些?

*  印刷锡膏是SMT的核心,锡膏印刷质量决定焊接品质,所以钢网开口是关键,钢网开口设计应结合PCB焊盘、阻焊、丝印、器件焊接端子特点、临近器件分布、临近露铜分布、焊盘处于大铜箔区域等综合考虑。

*  密间距器件印刷、贴片、焊接难度相对较大,容易出现问题,所以密间距器件焊接质量决定产品质量。密间距器件不但要考虑印锡稳定性,还要考虑印刷、贴片后连锡,贴片微小偏位导致的假焊。消除密间距器件微小的印刷间隙不容忽视,此乃印刷锡膏工序的核心(贾忠中老师称此为SMT工艺中的工艺,可见其影响之显著)。

*  SMD印锡焊盘与裸漏通孔间距近容易发生焊锡流失导致假焊、少锡,必要的避孔、缩小开口、微调开口位置可避免问题发生。

*  SMD印锡焊盘间距小容易发生印刷连锡、贴片后连锡,必要的缩小开口、微调开口位置可避免问题发生。

*  面积小、间距近的SMD焊盘会让钢网开口变得困难重重,此时不但要考虑开口面积比、开口间的安全间距,还要考虑微小印刷间隙、阻焊定义的焊盘焊锡熔化时焊锡溢流风险,阻焊定义的微小焊盘很容易发生焊锡溢流导致连锡。

*  SMD印锡焊盘上有Via孔是不良的设计,特别是BTC类器件。焊盘底部用阻焊堵塞的Via孔焊接时气泡往往会失控;裸漏的Via孔会使焊锡流失导致假焊、少锡,由此导致的焊接不良数不胜数,所以必要的避孔不得不为之。

 

以下以常见的微小焊盘印刷问题为例,简述其工艺难点、改善方法,及高效审查方式。

工艺难点:微小焊盘,印刷难度大,潜在漏锡/少锡问题

问题根源:微小焊盘与钢网间存在印刷间隙

改善方法:

*  焊盘设计:增加焊盘直径(27改变0.31),减小焊盘周围深坑的面积,使原先处于深坑上的开口区域变为处于焊盘铜箔上,使原先处于深坑上的开口区域与钢网底部的间隙减小(已验证OK)。

*  阻焊厚度:减小PCB阻焊厚度,降低焊盘附近线路上高度较高的阻焊层的影响,建议PCB阻焊厚度小于 25um。

*  采用新型PH钢网,最大限度消除印刷间隙。

 

说明:本案例归根结底是阻焊引起的印刷间隙惹的祸,此类问题最容易被忽略。消除微小焊盘印刷间隙特别是消除因PCB走线及阻焊引起的印刷间隙是解决此类问题的关键点。

 

如何在工艺设计阶段快速识别这类焊盘?

人工查找容易发生漏失,利用望友DFM软件可实现智能识别,一键快速准确的查找所有未连接外层线路的焊盘。不仅规避了人工审查漏失,也节省了人工审查时间,是高品质焊接的先决条件。

 

关于望友DFM分析软件

主要功能如下:

*  BOM自动校验;

*  替代料审查;

*  设计疏漏检查;

*  工艺难点检查;

*  量产问题检查;

*  焊接可靠性问题检查;

*  灵活配置管理规则库;

*  输出 3D DFM 报告。

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