La saldatura dei PCBA è una fase fondamentale nella produzione elettronica, ma è anche un'area ad alta incidenza di vari difetti, che mettono seriamente a repentaglio l'affidabilità del prodotto. A fronte delle continue anomalie di saldatura, questo articolo si propone di individuare sistematicamente i problemi più comuni e di esplorare le relative misure di controllo preventivo.

     Meccanismo di formazione e controllo dei ponti di saldatura
      I ponti di saldatura sono uno dei difetti più comuni nella saldatura dei PCBA, che si manifestano con un eccesso di saldatura che forma connessioni inaspettate tra i pad conduttivi. La sua prevenzione deve iniziare da tre aspetti:
     1. Manutenzione dello strumento: assicurarsi che la punta del saldatore sia pulita e ben stagnata per mantenere stabile l'efficienza di conduzione del calore;
     2. Controllo della saldatura: controllare accuratamente la quantità di saldatura per evitare la formazione di ponti dovuti a un eccessivo accumulo;
    3. Specifiche di processo: utilizzare tecniche di saldatura standardizzate, come il mantenimento di un angolo e di un tempo di azione ragionevoli tra la punta del saldatore e il pad.

     Cause e strategie di prevenzione delle giunzioni di saldatura fredde
    I giunti di saldatura freddi si manifestano con una fusione insufficiente della lega di saldatura, con conseguente scarsa connessione elettrica o guasti intermittenti del circuito. Le cause principali includono: temperatura di saldatura insufficiente, contaminazione o ossidazione superficiale e spostamento dei componenti durante la saldatura. Le misure preventive devono concentrarsi su:
    1. Pretrattamento superficiale: assicurarsi che i pin dei componenti e le piazzole del PCB siano puliti e privi di ossidazione; è possibile utilizzare del flussante per migliorare la bagnabilità;
    2. Controllo della gestione termica: calibrare la temperatura del saldatore in base all'intervallo richiesto dal processo (solitamente 250-350 °C) e mantenere i componenti stabili prima che la lega di saldatura si solidifichi.

     Meccanismo di generazione e metodo di soppressione delle sfere di saldatura
     Le sfere di saldatura sono particelle sferiche di saldatura che si formano durante il processo di saldatura e che possono causare guasti funzionali come cortocircuiti. La loro formazione è principalmente causata da un eccesso di saldatura o da vibrazioni meccaniche durante la saldatura. I percorsi di ottimizzazione includono:
    1. Controllo del materiale: seguire scrupolosamente gli standard di dosaggio della saldatura per evitare schizzi dovuti all'accumulo;
    2. Controllo ambientale: costruire una piattaforma di lavoro di saldatura priva di vibrazioni per ridurre i movimenti non necessari di PCB o componenti.

      Meccanismo termodinamico e prevenzione del tombstoning
     Il tombstoning si riferisce al fatto che il componente viene sollevato da un'estremità durante il processo di rifusione e rimane in posizione verticale come una lapide. La sua essenza è lo squilibrio della tensione superficiale quando la lega saldante si fonde. Le cause specifiche includono: rivestimento non uniforme della pasta saldante, montaggio asimmetrico dei componenti, curva di rifusione anomala o umidità del PCB. I punti chiave per la prevenzione e il controllo sono:
    ✓ Utilizzare una tecnologia di stampa di precisione per garantire una distribuzione uniforme della pasta saldante;
    ✓ Ottimizzare la precisione di montaggio dei componenti per garantire una forza simmetrica su entrambe le estremità dei pad;
    ✓ Controllare rigorosamente i parametri della zona di temperatura di rifusione e preriscaldare il PCB per rimuovere l'umidità.

     Analisi di rottura per stress di giunti di saldatura incrinati
     Le cricche nei giunti di saldatura sono principalmente causate da stress termico o meccanico, che si manifesta sotto forma di fratture strutturali nello strato di saldatura. La prevenzione deve essere affrontata a partire da due dimensioni: progettazione e processo:
    1. Ottimizzazione del design termico: considerare l'adattamento dei coefficienti di dilatazione termica dei componenti durante la progettazione del PCB per evitare drastiche variazioni di temperatura;
   2. Miglioramento dei materiali e del processo: selezionare leghe di saldatura con buona duttilità e ridurre la concentrazione di stress attraverso una disposizione razionale dei componenti.

    In conclusione, il controllo dei difetti di saldatura dei PCBA richiede la creazione di un sistema di controllo qualità "attrezzatura-processo-progettazione" integrato. Il tasso di difetti di saldatura può essere sistematicamente ridotto attraverso una manutenzione regolare delle attrezzature di saldatura, la formazione professionale degli operatori e una progettazione affidabile del layout del PCB. Una profonda comprensione della natura fisica dei vari difetti e l'implementazione di misure preventive mirate sono le vie principali per migliorare l'affidabilità dei componenti dei PCBA.