In einem früheren Beitrag habe ich über große Lücken in der Grundplatte bei der Elektronikmontage gesprochen und auf ein statistisches Werkzeug namens Ishikawa-Diagramm hingewiesen. Dieses Werkzeug hilft bei der Darstellung eines Prozesses und bietet eine hervorragende visuelle Hilfe, um die potenziellen Fehlerursachen und die Auswirkungen der Prozessvariablen zu zeigen. Dieses spezielle Ishikawa-Diagramm zeigt, dass die Oberflächenbeschaffenheit einen großen Einfluss auf die Fehlstellenbildung haben kann. Lassen Sie uns darüber sprechen, wie wir bei der Elektronikmontage mit Unterschieden in der Oberflächenbeschaffenheit der Leiterplatten (PWB) große Lötfehler auf der Grundplatte minimieren können.
Studien haben gezeigt, dass es eine Korrelation zwischen dem Prozentsatz der Fehlstellen und den verschiedenen Metallisierungen der Leiterplattenoberfläche gibt. ENIG, Immersion Sn und Organic Solderability Preservative (OSP) sind die gängigsten Oberflächenbeschichtungen für Leiterplatten in der heutigen SMT-Industrie (Surface Mount Technology). Vergleicht man die Voiding-Prozentsätze dieser drei beliebten Metallisierungen für Leiterplatten, so zeigt sich, dass ENIG am besten abschneidet (niedrigste Voiding-Quote), gefolgt von Immersion Sn und OSP.
Im Handel sind verschiedene OSP-Versionen erhältlich, je nachdem, von welchem Kartonhersteller Sie die Platten beziehen. Einige OSP-Ausführungen können bessere Voiding-Eigenschaften aufweisen als andere.
Auch haben nicht alle Platinenhersteller die gleiche Qualität. Daher wird die Lötporenbildung wahrscheinlich von einer Platinenfirma zur anderen variieren. Es ist wichtig, dass Sie in der Entwurfsphase Ihre Sorgfaltspflicht erfüllen, damit Sie die richtige Leiterplattenmetallisierung für Ihre Anwendung wählen und das Potenzial für Lötstellen unter den unten angeschlossenen Komponenten minimieren können.
Das Alter und die Lagerungsbedingungen der Bretter spielen ebenfalls eine Rolle bei der Höhe der Fehlstellen. Eine gealterte Oberfläche neigt zur Oxidation, wenn sie nicht in einer sauerstoffarmen Umgebung gelagert wird. Die Oxidation wird durch das Flussmittel gereinigt. Eine dickere Oxidschicht kann den Reinigungsprozess erschweren. Es ist möglich, dass das Flussmittel Teile eines stark oxidierten Leiterplattenpads/einer Metallisierung nicht vollständig reinigt, so dass es für das Lot schwierig ist, diese Stelle zu benetzen. Lunkerbildung aufgrund von Benetzungsmängeln ist das typische Ergebnis.
Unbenutzte/neue Leiterplatten werden oft in Stickstofftrockenboxen gelagert, um sie vor Oxidation zu schützen, aber diese Boxen schützen die Leiterplatten auch vor Feuchtigkeit. Wenn die Platinen Feuchtigkeit/Feuchtigkeit ausgesetzt sind, können sie Feuchtigkeit aus der Luft aufnehmen, die während des Reflow-Prozesses zu Lötporen führen kann, wenn sich die Feuchtigkeit in ein Gas verwandelt. Wenn das Gas nicht vor der Erstarrung aus der Lötstelle entweicht, bildet sich ein Hohlraum.
Die Auswahl der richtigen Leiterplattenmetallisierung und die richtige Lagerung und Handhabung der Leiterplatten nach Erhalt sind entscheidend für die Minimierung von Lunkern in Ihrem Elektronikfertigungsprozess. Nächstes Mal werde ich mehr darüber sprechen, wie die Umgebung eine Rolle bei der Lötstellenbildung unter großen Grundplatten spielt.
