Forschung zur Herstellbarkeit von PCBA durch PCB-Widerstandsschweißen

Mit der rasanten Entwicklung moderner elektronischer Technologien, PCBA entwickelt sich auch in Richtung hoher Dichte und hoher Zuverlässigkeit. Obwohl das derzeitige Stand der PCB- und PCBA-Fertigungstechnologie stark verbessert wurde, wird das konventionelle PCB-Schweißverfahren für die Herstellbarkeit des Produkts nicht fatal sein. Bei Geräten mit sehr kleinem Pinabstand erhöht die unangemessene Gestaltung des PCB-Schweißpads und des PCB-Blockierpads jedoch die Schwierigkeit des SMT-Schweißprozesses und erhöht das Qualitätsrisiko der PCB-Oberflächenmontage.

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Angesichts der potenziellen Herstellbarkeits- und Zuverlässigkeitsprobleme, die durch das unangemessene Design des PCB-Schweißpads und des Blockierpads verursacht werden, können die Herstellbarkeitsprobleme durch Optimieren des Gerätegehäusedesigns basierend auf dem tatsächlichen Prozessniveau von PCB und PCBA vermieden werden. Optimization design mainly from two aspects, first, PCB LAYOUT optimization design; Zweitens, PCB-Engineering-Optimierungsdesign. Gehäusedesign gemäß IPC 7351 Standard-Gehäusebibliothek und siehe die in der Gerätespezifikation empfohlene Pad-Größe. Für ein schnelles Design sollten Layout-Ingenieure die Größe des Pads entsprechend der empfohlenen Größe erhöhen, um das Design zu ändern. Die Länge und Breite des PCB-Schweißpads sollte um 0.1 mm und die Länge und Breite des Blockschweißpads um 0.1 mm auf der Grundlage des Schweißpads erhöht werden. Herkömmliches PCB-Widerstandsschweißverfahren erfordert, dass die Kante des Pads um 0.05 mm bedeckt sein sollte und die mittlere Brücke der beiden Pads sollte größer als 0.1 mm sein. In der Entwurfsphase des PCB-Engineerings, wenn die Größe der Lötpads nicht optimiert werden kann und die mittlere Lötbrücke zwischen den beiden Pads weniger als 0.1 mm beträgt, übernimmt das PCB-Engineering eine Gruppen-Lötplattenfenster-Designbehandlung. Wenn der Randabstand der beiden Pads größer als 0.2 mm ist, entspricht dies dem herkömmlichen Pad-Verpackungsdesign; Wenn der Abstand zwischen den Kanten der beiden Pads weniger als 0.2 mm beträgt, ist das DFM-Optimierungsdesign erforderlich. Das DFM-Optimierungsdesignverfahren ist hilfreich für die Optimierung der Größe der Pads. Stellen Sie sicher, dass das Lötflussmittel im Lötprozess bei der Herstellung der Leiterplatte ein minimales Barrierepad bilden kann. Wenn der Randabstand zwischen den beiden Pads größer als 0.2 mm ist, muss die technische Auslegung gemäß den üblichen Anforderungen erfolgen; Wenn der Abstand zwischen den Kanten zweier Pads weniger als 0.2 mm beträgt, ist ein DFM-Design erforderlich. Die DFM-Methode des Engineering-Designs umfasst die Designoptimierung der Schweißwiderstandsschicht und das Kupferschneiden der Schweißhilfsschicht. Die Größe der Kupferzuschnitte muss sich auf die Gerätespezifikation beziehen. Das Kupferschneidpad sollte innerhalb des Größenbereichs des empfohlenen Pad-Designs liegen, und das PCB-Blockierschweißdesign sollte ein Single-Pad-Fensterdesign sein, d. h. die Blockierbrücke kann zwischen den Pads abgedeckt werden. Ensure that in PCBA manufacturing process, there is a blocking welding bridge between the two pads for isolation, to avoid welding appearance quality problems and electrical performance reliability problems. Schweißwiderstandsfolie beim Schweißen der Montage kann eine kurze Schweißbrückenverbindung effektiv verhindern Produkt. Bei Leiterplatten, die durch offenes Schweißen von hochdichten und feinen Abstandsstiften isoliert wurden, stellt die aktuelle Fabrik zur Herstellung von Leiterplatten fest, dass das eingehende Material der Leiterplatte fehlerhaft ist und keine Online-Produktion zulässt. Um Qualitätsrisiken zu vermeiden, garantiert die PCBA-Fertigungsfabrik die Schweißqualität der Produkte nicht, wenn der Kunde darauf besteht, die Produkte online zu stellen. Es wird vorausgesagt, dass Qualitätsprobleme beim Schweißen im Herstellungsprozess der PCBA-Fabrik durch Verhandlungen gelöst werden.

Fallstudie:

Größe des Gerätespezifikationsbuchs, Abstand der Gerätestifte: 0.65 mm, Stiftbreite: 0.2 bis 0.4 mm, Stiftlänge: 0.3 bis 0.5 mm. Die Größe des Lötpads beträgt 0.8 * 0.5 mm, die Größe des Lötpads beträgt 0.9 * 0.6 mm, der Mittenabstand des Gerätepads beträgt 0.65 mm, der Kantenabstand des Lötpads beträgt 0.15 mm, der Kantenabstand des Lötpads beträgt 0.05 mm, und die Breite des einseitigen Lötpads wird um 0.05 mm erhöht. Nach konventioneller schweißtechnischer Konstruktion sollte die Größe des einseitigen Schweißpads größer als die Größe des Schweißpads 0.05 mm sein, da sonst die Gefahr besteht, dass das Schweißpulver das Schweißpad bedeckt. Wie in Abbildung 5 gezeigt, beträgt die Breite des einseitigen Schweißens 0.05 mm, was den Anforderungen der Schweißproduktion und -verarbeitung entspricht. Der Abstand zwischen den Kanten der beiden Pads beträgt jedoch nur 0.05 mm, was den technologischen Anforderungen der Mindestwiderstandsschweißbrücke nicht gerecht wird. Konstruktionsdesign entwirft direkt die gesamte Reihe des Chipstiftdesigns für das Gruppenschweißplattenfensterdesign. Make board and finish SMT patch according to engineering design requirement. Durch den Funktionstest beträgt die Schweißfehlerquote des Chips mehr als 50 %. Auch durch den Temperaturzyklus-Experiment lassen sich auch mehr als 5% der Fehlerrate aussortieren. The first choice is to analyze the appearance of the device (20 times magnifying glass), and it is found that there are tin slag and welding residues between the adjacent pins of the chip. Zweitens, das Scheitern der Produktanalyse, festgestellt, dass der Ausfall des Chip-Pin-Kurzschlusses brannte. Siehe IPC 7351 Standard-Package-Bibliothek, das Design des Help-Pads beträgt 1.2 mm * 0.3 mm, das Design des Block-Pads beträgt 1.3 * 0.4 mm und der Mittenabstand zwischen benachbarten Pads beträgt 0.65 mm. Durch das obige Design erfüllt die Größe des einseitigen Schweißens 0.05 mm die Anforderungen der Leiterplattenverarbeitungstechnologie und die Größe des benachbarten Schweißkantenabstands 0.25 mm entspricht den Anforderungen der Schweißbrückentechnologie. Die Erhöhung des Redundanzdesigns der Schweißbrücke kann das Qualitätsrisiko beim Schweißen erheblich reduzieren, um die Zuverlässigkeit der Produkte zu verbessern. Die Breite des Hilfsschweißpads ist kupfergeschnitten und die Größe des Widerstandsschweißpads ist angepasst. Stellen Sie sicher, dass die Kante zwischen den beiden Pads des Geräts größer als 0.2 mm und die Kante zwischen den beiden Pads des Geräts größer als 0.1 mm ist. Die Länge der Pads der beiden Pads bleibt unverändert. Es kann die Herstellbarkeitsanforderungen des PCB-Widerstandsschweißens von Einzelplattenfenstern erfüllen. Im Hinblick auf die oben erwähnten Pads werden die Pad- und Widerstandsschweißkonstruktion durch das obige Schema optimiert. Der Kantenabstand benachbarter Pads ist größer als 0.2 mm und der Kantenabstand der Widerstandsschweißpads ist größer als 0.1 mm, was die Anforderungen des Herstellungsprozesses von Widerstandsschweißbrücken erfüllen kann. Organisieren Sie nach der Optimierung des Schweißwiderstandsdesigns aus dem PCB-LAYOUT-Design und dem PCB-Engineering-Design, die gleiche Anzahl von PCBs nachzuliefern und die Montageproduktion nach demselben Prozess abzuschließen.