Analyse en reparatie van veelvoorkomende defecten bij selectief solderen

Analysis and Repair of Common Selective Soldering Defects
Afbeelding Bron: pexels

Je hebt veel problemen bij het werken met PCB-assemblages. Selectieve soldeerdefecten kunnen producten minder betrouwbaar maken. Ze kunnen ook zorgen voor hogere kosten. Automatisering bij selectief solderen helpt fouten door mensen te voorkomen. Het verbetert ook de kwaliteit. Bekijk hoe de defectpercentages in elke branche verschillen:

Industriesector

Aanvaardbaar defectpercentage (ppm)

Entertainmentelektronica

1000

Automobielindustrie

20

Selectieve soldeertechnologie kan lagere defectpercentages tot wel 30% in vergelijking met handmatig lassen. Nauwkeurig lassen helpt kortsluiting te voorkomen. Het zorgt er ook voor dat elektrische verbindingen sterk blijven.

Belangrijkste opmerkingen

  • Selectieve soldeerdefecten kunnen producten minder betrouwbaar maken. Deze defecten kunnen ook leiden tot hogere kosten. Kennis over deze defecten helpt om producten te verbeteren.

  • Volg de belangrijke stappen in het selectieve soldeerproces. Stappen zoals voorbereiding en controle van het werk helpen bij het maken van sterke verbindingen. Deze stappen helpen ook om defecten te voorkomen.

  • Controleer zaken als de soldeertemperatuur en het gebruik van vloeimiddel. Dit helpt. het aantal defecten verminderen. Het zorgt ook voor betere gewrichten.

  • Vind veelvoorkomende defecten zoals brugvorming en te veel soldeer in een vroeg stadium. Zo kunt u problemen voorkomen voordat ze erger worden. Regelmatig controleren en een goed ontwerp gebruiken is belangrijk.

  • Doe regelmatig onderhoud en training om apparatuur goed te laten werken. Dit helpt de kans op defecten te verkleinen.

Selectief soldeerproces

Belangrijkste stappen

U moet verschillende stappen uitvoeren om het selectieve soldeerproces te voltooien. Elke stap draagt bij aan het creëren van sterke en goede verbindingen op uw printplaat. Hier volgt een eenvoudige lijst met de belangrijkste stappen:

  1. Voorbereiding – Plaats alle onderdelen op de juiste plaats. Programmeer de machine met de juiste bestanden.

  2. Flux aanbrengen – Voeg vloeimiddel toe om oxidatie te verwijderen. Hierdoor zijn de oppervlakken klaar om te worden gesoldeerd.

  3. Componentmaskering – Bedek alle onderdelen die niet gesoldeerd mogen worden.

  4. Selectief solderen Programmeren – Stel de machine in met de juiste instellingen.

  5. Soldeertoepassing – Een robotarm brengt hete soldeer alleen aan waar dat nodig is.

  6. Soldeerproces – Verwarm het soldeersel zodat het hard wordt en sterke verbindingen vormt.

  7. Koeling en inspectie – Laat de printplaat afkoelen. Controleer of deze in orde is.

  8. Schoonmaken – Verwijder overtollige vloeimiddelresten of vuil.

Tip: Als u elke stap zorgvuldig volgt, kunt u veelvoorkomende defecten bij selectief solderen voorkomen. Zo blijven uw assemblages goed functioneren.

Procesparameters

U moet bepaalde procesparameters controleren om defecten te verminderen en betere soldeerverbindingen te maken. Elke parameter is belangrijk voor het eindresultaat. De onderstaande tabel toont de belangrijkste parameters en hoe deze de defectpercentages beïnvloeden:

Procesparameter

Invloed op defectpercentages

Flux Toepassing

Zorgt ervoor dat het soldeersel goed hecht en soldeerbruggen voorkomt.

Voorverwarmen

Zorgt voor de juiste warmte en vermindert stress door warmte

Soldeertemperatuur

Verandert de kwaliteit van de verbinding; te warm of te koud kan defecten veroorzaken

Real-time bewaking

Hiermee kunt u dingen snel repareren om de soldeerstroom stabiel te houden.

Stikstofatmosfeer

Stopt oxidatie en maakt gewrichten sterker

Verstelbare sproeiers

Regelt hoeveel soldeer wordt gebruikt, waardoor bruggen of zwakke verbindingen worden voorkomen.

Programmeerbare parameters

Houdt het proces hetzelfde, verlaging van het aantal defecten met maximaal 30%

U moet de temperatuur, stikstof en voorverwarming nauwlettend in de gaten houden. Zelfs een kleine verandering, zoals 5 °C, kan selectieve soldeerdefecten veroorzaken. Door deze parameters te controleren en aan te passen, kunt u uw soldeerverbindingen sterk houden en het aantal defecten laag.

Veelvoorkomende defecten bij selectief solderen

Selectieve soldeerdefecten kunnen op verschillende manieren optreden tijdens het maken van printplaten. U moet deze problemen vroegtijdig opsporen. Dit helpt uw printplaten goed te laten werken en veilig te blijven. Hier zijn de meest voorkomende veelvoorkomende soorten die je kunt tegenkomen:

  • Overbrugging van soldeer

  • Overtollig soldeersel

  • Soldeerballen (soldeerklontjes)

  • Band

Laten we eens kijken naar elk defect, hoe je het kunt herkennen en wat de oorzaak ervan is.

Overbrugging

Bruggen ontstaan wanneer soldeer verbindt twee of meer pads of pinnen die elkaar niet mogen raken. Dit veroorzaakt kortsluiting en kan ervoor zorgen dat uw bord niet meer werkt. U kunt bruggen opsporen door te zoeken naar glanzende plekken tussen pinnen of door het bord te testen op kortsluiting.

Bridging treedt vaak op wanneer er te veel soldeer wordt gebruikt of wanneer de pinnen te dicht bij elkaar staan. Soms beweegt de machine te snel of is de warmte te laag. Andere oorzaken zijn:

  • De pinnen zijn te lang.

  • Te veel onderdelen dicht bij elkaar

  • Slecht ontwerp van het kussen

  • Onvoldoende voorverwarmen

  • Vervuild bordoppervlak

  • Slechte flux

  • Te veel soldeer

  • Het bord is verbogen.

Tip: Je kunt bridging voorkomen door je padontwerp te controleren, de juiste snelheid te gebruiken en je board schoon te houden.

Overtollig soldeersel

Overtollig soldeer verwijst naar de aanwezigheid van meer soldeer dan nodig is op een verbinding. Dit kan ronde klodders of opgeheven vormen veroorzaken. Te veel soldeer kan ook brugvorming veroorzaken of het moeilijk maken om de verbinding te controleren.

Je kunt overtollig soldeersel herkennen aan:

  • Grote, ronde klodders aan de onderkant van spelden

  • Soldeer bedekt te groot oppervlak

  • Soldeer druppelt of vormt ijspegels

Veelvoorkomende oorzaken zijn:

  • Gebruik te veel soldeer

  • Slecht stencilontwerp

  • Slechte soldeervaardigheden

  • De spuitmond te laat wegtrekken

  • Slechte soldeerverbinding

  • Barrel scheuren

Als u te veel soldeer ziet, controleer dan uw werkwijze. Zorg ervoor dat u de juiste hoeveelheid gebruikt en trek de spuitmond op het juiste moment weg.

Band

Webbing ziet eruit als dunne lijnen of vellen soldeer tussen pads of over het masker. Dit probleem kan vuil of water vasthouden en problemen veroorzaken.

Je kunt webbing vinden door:

  • Soldeerlijnen of -vellen op het masker zien

  • Grote, ronde ijspegels

  • Ruwe plekken bij soldeerverbindingen

  • Bruggen met ruwe oppervlakken

Webbing ontstaat vaak door:

  • Slechte fluxstroom

  • Onvoldoende of te veel voorverwarmen

  • Onvoldoende tijd om te solderen

  • Verkeerde soldeerwarmte

  • Gaten te klein voor kabels

  • Dikke planken of harde palletontwerpen

  • Geen thermische ontlasting

Om webbing te vinden, kunt u deze manieren gebruiken:

Methode

Beschrijving

Oorzaakanalyse (RCA)

Zoek uit waar het probleem begint en los het daar op.

Statistische procescontrole (SPC)

Houd uw gegevens in de gaten om problemen op te sporen voordat ze erger worden.

Ontwerp voor produceerbaarheid (DFM)

Controleer uw printplaatontwerp om problemen op te lossen voordat u printplaten maakt.

Opmerking: Webbing betekent vaak dat uw proces of bordontwerp problemen heeft. Controleer beide om dit defect te verhelpen.

Soldeerballen

Soldeerballen zijn kleine, ronde stukjes soldeer die afbreken van de hoofdverbinding. Deze ballen kunnen kortsluiting veroorzaken of ervoor zorgen dat uw printplaat defect raakt.

Je kunt soldeerballen vinden door:

  • Op zoek naar kleine, glimmende balletjes op het bord

  • Controleren op extra soldeer bij verbindingen of tussen pads

  • Webben of bruggen zien met kleine balletjes die eraan vastzitten

De belangrijkste oorzaken van soldeerballen zijn:

  • Te veel water in soldeerpasta of printplaten

  • Soldeerpasta is te dun

  • Oude of verroeste soldeerpasta

  • Slechte flux

  • Pads hebben een verkeerde vorm of een slechte oppervlakteafwerking

  • Verkeerde warmte-instellingen

  • Onvoldoende stikstof in de lucht

Om soldeerbolletjes te verlagen, moet u het volgende doen:

  1. Let op dat de soldeerpot niet te snel opwarmt, zodat het soldeer niet te vroeg hard wordt.

  2. Wijzig de verblijftijd en druppeltijd om de soldeerstroom te regelen.

  3. Gebruik goede vloeimiddel en verse soldeerpasta.

Soldeerballen zijn een van de meest voorkomende defecten bij selectief solderen. U kunt het risico verminderen door uw proces schoon te houden en goede materialen te gebruiken.

Selectieve soldeerdefecten zoals brugvorming, overtollig soldeer, webvorming en soldeerballen kunnen allemaal de kwaliteit van uw PCB aantasten. U kunt deze problemen vroegtijdig opsporen door uw printplaten te controleren en uw proces in de gaten te houden. Door de hoofdoorzaak te verhelpen, kunt u voorkomen dat hetzelfde probleem zich de volgende keer opnieuw voordoet.

Defectanalyse en -preventie

Oorzaakanalyse

U moet de belangrijkste oorzaak van elk defect achterhalen voordat u het kunt verhelpen. Begin met het controleren van uw processtatistieken. Kijk hoe lang elke stap duurt en hoeveel printplaten u tegelijkertijd verwerkt. Zo kunt u patronen ontdekken en achterhalen waar het misgaat.

Configuratie

Aantal soldeerpaletten

Verwerkingstijd (uur)

6-3

12

10.69

6-4

12

10.69

8-6

12

10.69

8-4

8

10.69

U kunt speciale tests gebruiken om verborgen problemen op te sporen. Testen op ionische verontreiniging helpt u te zien of fluxresten problemen veroorzaken. Soms kunnen fluxresten op het bord ervoor zorgen dat dendrieten snel groeien. Dit leidt tot selectieve soldeerdefecten. Mogelijk moet u uw testmethoden aanpassen om de verontreiniging van uw borden beter te kunnen meten.

  • Bij het testen op ionische verontreiniging worden fluxresten aangetroffen.

  • Versnelde levenscyclusproeven tonen aan hoe flux dendritische groei kan veroorzaken.

  • U moet ionische tests aanpassen voor selectief solderen.

Ontwerpregels

Een goed ontwerp voorkomt veel defecten voordat ze ontstaan. U moet de ontwerpregels volgen om uw printplaten veilig en eenvoudig te kunnen bouwen.

Ontwerpregel

Beschrijving

Voldoende ruimte tussen componenten

Geeft voldoende ruimte om te stoppen soldeerbrug.

Juist ontwerp van soldeermasker

Bedekt de juiste plekken om kortsluiting tussen functies te voorkomen.

Geoptimaliseerde landpatronen

Vormt pads zodat soldeer goed vloeit en geen bruggen vormt.

U moet ook:

  • Ruimtevaartcomponenten zodat u ze gemakkelijk kunt solderen en herwerken.

  • Plaats leidt rechtstreeks naar de golfrichting.

  • Gebruik voor elk onderdeel de juiste voetafdruk.

  • Breng metaal in evenwicht op kussentjes om tombstoning te voorkomen.

  • Kies de juiste gatgrootte voor goede soldeerverbindingen.

  • Ontwerp het pastemasker om kortsluiting te voorkomen.

Slechte uitlijning van het kussen en ongelijke padgroottes kunnen defecten veroorzaken. Tombstoning treedt op wanneer een onderdeel van zijn pad loskomt omdat het soldeer niet gelijkmatig bevochtigt. Als u niet voldoende thermische ontlasting toevoegt, verspreidt de warmte zich ongelijkmatig. Dit maakt soldeerverbindingen zwak.

Reparatiemethoden

Je kunt de meeste defecten repareren als je weet wat je moet doen. Hier zijn de beste manieren om veelvoorkomende problemen te verhelpen:

  1. Verwarm een verstoorde verbinding opnieuw en laat deze afkoelen zonder deze te verplaatsen.

  2. Als je een ijzige verbinding ziet, gebruik dan een heet strijkijzer om deze goed te verlijmen.

  3. Bij oververhitte verbindingen moet u verbrande vloeimiddelresten wegschrapen of met alcohol reinigen.

  4. Als een verbinding niet genoeg soldeer heeft, voeg dan meer toe en verwarm opnieuw.

  5. Verwijder overtollig soldeersel van te veel gesoldeerde verbindingen en breng ze in de juiste vorm.

  6. Knip lange kabels af om kortsluiting te voorkomen.

Tips voor preventie

U kunt defecten voorkomen voordat ze zich voordoen. Reinig uw spuitmonden en bordoppervlakken elke keer. Controleer en soldeer de spuitmonden regelmatig opnieuw. Vervang versleten onderdelen en kalibreer uw machines.

  1. Reinig de spuitmonden en platen voor gebruik.

  2. Controleer en soldeer de spuitmonden opnieuw om het soldeersel vloeibaar te houden.

  3. Vervang oude onderdelen en kalibreer apparatuur.

Regelmatig onderhoud zorgt ervoor dat uw machines beter werken. U zult minder storingen hebben en geld besparen. Studies tonen aan dat vaker onderhoud kan onderbrekingen verminderen met 25% per circuit per jaar.

Houd uw procesparameters nauwlettend in de gaten. Soldeertemperatuur, De hoogte van de spuitmond, de soldeerstroom en de stikstofbescherming zijn allemaal van invloed op de kwaliteit.

Parameter

Effect op de soldeerkwaliteit

Soldeertemperatuur

Verandert hoe soldeerverbindingen worden gevormd; te laag betekent slecht smelten, te hoog veroorzaakt schade.

Hoogte soldeermondstuk

Moet correct zijn om zwakke verbindingen of schade te voorkomen.

Soldeervloeistof

Een hoge doorstroming zorgt voor te veel soldeer; een lage doorstroming zorgt voor onvolledige verbindingen.

Bakduur

Regelt de verwarming om bubbels en scheuren te voorkomen.

Cokesvormingssnelheid

Snelle verwarming zorgt voor stress; langzame verwarming kan oxidatie veroorzaken.

Stikstofbescherming

Vermindert zuurstofschade en versterkt verbindingen.

Checklist voor probleemoplossing

U kunt een checklist gebruiken om problemen vroegtijdig op te sporen en uw proces sterk te houden.

Beste praktijk

Beschrijving

Systematische naleving

Volg de stappen om fouten te verminderen.

Regelmatige kalibratie van apparatuur

Zorg ervoor dat machines binnen de vastgestelde limieten werken om defecten te voorkomen.

Grondige opleiding van personeel

Train uw team goed om de kwaliteit te verbeteren.

  • Voeg best practices toe aan uw workflow.

  • Controleer uw proces regelmatig.

  • Train uw team.

  • Gebruik geavanceerde inspectietools.

U kunt selectieve soldeerdefecten verminderen door deze stappen te volgen. Een goede analyse, een sterk ontwerp, slimme reparaties en regelmatige preventie zorgen ervoor dat uw printplaten betrouwbaar blijven.

U kunt selectieve soldeerdefecten voorkomen als u weet wat de oorzaak ervan is. Gebruik slimme manieren om deze problemen op te lossen. In de onderstaande tabel staan enkele veelvoorkomende oorzaken en hoe u deze kunt oplossen.:

Oorzaak

Oplossing

Soldeerbaarheid van componenten

Reinig uw printplaten en droog ze af om het soldeersel beter te laten hechten.

Soldeerbaarheid van pads

Werk samen met uw leveranciers om betere printplaten te krijgen.

Metalen gaten/doorvoergaten

Zorg ervoor dat de gaten de juiste maat hebben om soldeer vast te houden.

Programma

Leer uw team en test programma's voordat u veel borden maakt.

Controleer uw proces regelmatig en luister naar feedback. Zo kunt u problemen vroegtijdig opsporen. U krijgt sterkere verbindingen en minder hitteschade. Uw werk zal ook sneller gaan. Blijf uw printplaten controleren en verbeteren. Zo kunt u elke keer weer veilige en sterke PCB's maken.

FAQ

Wat veroorzaakt soldeerbruggen bij selectief solderen?

Bridging treedt op wanneer het soldeersel pinnen verbindt die uit elkaar moeten blijven. Dit komt vaak voor wanneer pinnen te dicht bij elkaar zitten of wanneer u te veel soldeersel gebruikt. U kunt bridging voorkomen door uw padontwerp te controleren en de soldeerstroom te regelen.

Hoe voorkom je soldeerballen op je printplaat?

Houd uw printplaten droog en gebruik verse soldeerpasta. Let op de soldeertemperatuur en gebruik een goede vloeimiddel. Maak uw werkplek regelmatig schoon. Deze stappen helpen u soldeerballen te voorkomen.

Waarom verschijnt er overtollig soldeersel op verbindingen?

Overtollig soldeersel ontstaat wanneer u te veel soldeersel gebruikt of de soldeerpistool te laat wegtrekt. U kunt dit verhelpen door de hoeveelheid soldeersel en de timing aan te passen. Controleer altijd de instellingen van uw machine.

Wat is webbing en hoe kun je het repareren?

Webbing ziet eruit als dunne lijnen soldeer tussen pads. U kunt webbing verhelpen door de fluxstroom te verbeteren, de voorverwarming aan te passen en het ontwerp van uw printplaat te controleren. Reinig uw printplaten voordat u gaat solderen.

Hoe vaak moet u uw selectieve soldeerapparatuur reinigen en kalibreren?

U moet uw apparatuur vóór elke productierun reinigen en kalibreren. Regelmatig onderhoud zorgt ervoor dat uw machines goed blijven werken en vermindert het aantal defecten.

Tip: Stel een schema op voor reiniging en kalibratie om te voorkomen dat u dit vergeet.

Scroll naar boven