PCB là một phần không thể thiếu của thiết bị điện tử hiện đại và là vật mang kết nối điện của các linh kiện điện tử. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ điện tử, mật độ PCB ngày càng cao nên ngày càng có nhiều yêu cầu đối với quá trình hàn. Vì vậy, cần phân tích, phán đoán các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hàn PCB và tìm ra nguyên nhân gây ra khuyết tật hàn để có mục tiêu cải tiến, nâng cao chất lượng tổng thể của bảng PCB. Chúng ta hãy xem xét các nguyên nhân gây ra khuyết tật hàn trên PCB hội đồng quản trị.

Tại sao bảng mạch PCB có khuyết tật hàn

1. Khả năng hàn của lỗ bảng mạch ảnh hưởng đến chất lượng hàn

Yuankun “cốt lõi” với thế giới trong 20 năm phục vụ chân thành thực sự “cốt lõi”, sự lựa chọn của 500,000 khách hàng

Khả năng hàn lỗ của bảng mạch không tốt sẽ sinh ra các khuyết tật hàn ảo, ảnh hưởng đến các thông số của linh kiện trong mạch, dẫn đến sự không ổn định của các thành phần bảng mạch đa lớp và dẫn dòng bên trong, gây ra sự cố toàn bộ chức năng của mạch.

Các yếu tố chính ảnh hưởng đến khả năng hàn của bảng mạch in là:

(1) thành phần của vật hàn và bản chất của vật hàn. Thuốc hàn là một phần quan trọng của quá trình xử lý hóa chất hàn, nó được cấu tạo từ các vật liệu hóa học có chứa chất trợ dung, kim loại eutectic có nhiệt độ nóng chảy thấp thường được sử dụng là Sn-Pb hoặc Sn-Pb-Ag. Hàm lượng các tạp chất cần được kiểm soát để ngăn chặn oxit tạo ra từ các tạp chất bị hòa tan bởi chất trợ dung. Chức năng của chất trợ dung là giúp vật hàn làm ướt bề mặt mạch của tấm vật hàn bằng cách truyền nhiệt và loại bỏ gỉ. Nhựa thông trắng và rượu isopropyl thường được sử dụng.

(2) Nhiệt độ hàn và độ sạch bề mặt tấm kim loại cũng sẽ ảnh hưởng đến khả năng hàn. Nhiệt độ quá cao, tốc độ khuếch tán thuốc hàn được đẩy nhanh, lúc này có hoạt tính rất cao, sẽ làm cho bảng mạch và bề mặt vật hàn nóng chảy nhanh chóng bị oxy hóa, khuyết tật hàn, ô nhiễm bề mặt bảng mạch cũng sẽ ảnh hưởng đến khả năng hàn sinh ra khuyết tật, kể cả hạt thiếc, bóng thiếc, hở mạch, độ bóng không tốt.

2. Các khuyết tật hàn do cong vênh

Bảng mạch và linh kiện bị cong vênh trong quá trình hàn, dẫn đến các khuyết tật như hàn ảo và ngắn mạch do biến dạng ứng suất. Hiện tượng cong vênh thường do mất cân bằng nhiệt độ giữa phần trên và phần dưới của bảng mạch. Đối với PCBS lớn, hiện tượng cong vênh cũng xảy ra khi bo mạch nằm dưới trọng lượng của chính nó. Các thiết bị PBGA thông thường cách bảng mạch in khoảng 0.5mm. Nếu các thành phần trên bảng mạch lớn, mối nối hàn sẽ chịu lực trong một thời gian dài do bảng mạch trở lại hình dạng bình thường sau khi làm mát. Nếu linh kiện được nâng lên 0.1mm, nó sẽ đủ để gây ra hiện tượng hở mạch hàn ảo.

3, thiết kế của bảng mạch ảnh hưởng đến chất lượng hàn

Trong cách bố trí, kích thước bảng mạch quá lớn, tuy hàn dễ điều khiển hơn nhưng đường in dài, trở kháng tăng, khả năng chống nhiễu giảm, giá thành tăng; Nhỏ quá thì tản nhiệt giảm, hàn không dễ kiểm soát, dễ xuất hiện các đường liền nhau gây nhiễu cho nhau, như nhiễu điện từ của board mạch. Do đó, thiết kế bảng mạch PCB phải được tối ưu hóa:

(1) Rút ngắn kết nối giữa các thành phần tần số cao và giảm nhiễu EMI.

(2) Các thành phần có trọng lượng lớn (như hơn 20g) nên được cố định bằng giá đỡ và sau đó hàn.

(3) Sự tản nhiệt của các phần tử gia nhiệt cần được xem xét để ngăn ngừa các khuyết tật bề mặt và gia công lại lớn δ T, và các phần tử nhạy cảm với nhiệt nên được đặt cách xa các nguồn gia nhiệt.

(4) Việc sắp xếp các thành phần càng song song càng tốt, để không chỉ đẹp và dễ hàn, thích hợp cho sản xuất hàng loạt. Thiết kế bảng mạch hình chữ nhật 4∶3 là tốt nhất. Không thay đổi độ rộng của dây để tránh sự gián đoạn trong hệ thống dây. Khi bảng mạch bị nung nóng lâu, các lá đồng rất dễ bị nở ra và rơi ra. Do đó, nên tránh những lá đồng lớn.

Tóm lại, để đảm bảo chất lượng tổng thể của bảng PCB, cần phải sử dụng chất hàn tuyệt vời, nâng cao khả năng hàn của bảng PCB, chống cong vênh để ngăn ngừa các khuyết tật trong quá trình sản xuất.