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SMT生产时,那些不提供钻孔文件导致的焊接失效案例

2023-08-01

文章来源:高速先生

美女若玉在PCB的路上被潜移默化,日渐熏陶,对PCBA装配焊接虽不能称得上专家,但也能称得上专业。

昨天晚上,刚参加了焊接工厂曾经理关于《SMT开钢网不提供钻孔文件的隐患和DFM案例》的培训。

今天她就接到客户代码为187的一个焊接订单,发现客户焊接文件里没有提供钻孔文件。

若玉赶紧拿起电话就和客户沟通,让187提供钻孔文件。客户想不明白,PCB的焊接,为什么要提供钻孔文件,它和焊接有什么关系,不提供它有什么隐患呢。

若玉说我刚接受了曾经理的专业培训,关于钻孔对焊接的影响,让我来告诉你。

锡膏印刷,在SMT焊接时是一个重要环节,是一个涉及因素众多且相当复杂的过程。

有数据表明在SMT的生产环节,有60-70%的不良是由锡膏印刷导致的。

这些不良并不是锡膏印刷设备导致的,绝大部分是在工程评估和钢网开孔优化时产生的。特别是钻孔文件的提供,在工程制作时,可以规避很多SMT焊接不良。

据E公司5大焊接厂工程部提供的数据统计,在SMT焊接时未提供钻孔层文件的平均比例为15%左右。如果按照这个比例,开制钢网时,客户不提供drl(钻孔层),平均每天就有1个单及以上。工程人员和PMC要发邮件和客户来回确认。初步计算,从发邮件提出需求及客户提供最终资料,每单因这个问题的沟通成本大致是20分钟*5个工厂,1天沟通成本就有100分钟及以上,1个月份单因这方面的沟通成本就达43小时,时间就是成本呀。

钢网是SMT焊接的重要工具。

开钢网是一个系统工程,而不是简单的开个孔就可以。

开钢网要怎么去规避孔内进锡,导致的虚焊问题。

设计钢网为什么需要钻孔层文件,请看下面的案例。

1、焊盘边缘有钻孔,因为客户没有提供钻孔文件,工程在开制钢网时不能及时发现并规避这些孔,导致阻容料或连接器出现虚焊假焊及锡少的不良。

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2、QFN的接地焊盘,中间没有避孔,导致锡入孔,虚焊。IC及QFN/QFP功能脚边缘有钻孔层,钢网开孔做避让或增加锡量填充,让锡量更加饱满,若是接地属性,焊盘需要预留足够的闭孔安全空间或完全填充塞孔处理,避免阻容料芯片出现虚假焊。

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没有提供钻孔层文件,在开钢网时不能及时发现和规避此类锡膏入孔的问题。

虽然我们前面讲了很多期关于PCB盘中孔的设计,强烈要求做POFV工艺,但仍有很多客户为了控制成本,不做树脂塞孔电镀填平工艺,导致很多SMD焊盘上或其边缘有钻孔。

兵马未动,粮草先行,通常PCB裸板还在线路板厂生产,甚至都还没有下线,客户为了赶交期,就着急要求SMT工厂开钢网。未见实物,先按钢网文件开孔。

而开钢网时,客户又不提供钻孔文件给工厂,导致钢网设计时,无法识别到盘中孔。因为盘中孔没有避孔,出现的焊接异常,数不胜数。

LGA/BGA芯片,提前在开制钢网前评估是否有盘中孔,提前检查反馈,提前拦截问题,避免不可预估品质隐患。

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有过孔距SMD太近,因为锡球流经回流焊(Reflow)时部分的锡会因为毛细现象(wicking)流进导通孔而造成锡量不足,导致器件虚焊。

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盘中孔做绿油塞孔,过完回流焊的焊盘,一池秋水,绿油油。

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3、MOS管器件接地焊盘没有给钻孔层,设计钢网没有闭孔,焊接BOT面时锡渗透到TOP面顶起0.5mm锡球,影响TOP面印刷,同时MOS管接地焊盘锡量不足,容易造成虚假焊或散热效果不好,有烧板风险。

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PCB设计时尽量规避盘中孔,如果无法规避,请务必做POFV(树脂塞孔电镀填平)工艺。

PCB钻孔设计时,孔边距SMD焊盘边缘控制在8mil及以上。

4、gerber文件中有钻孔层,结合钻孔层找到对应符号就可以精确识别工具孔,如下螺柱开孔时做空间避让尺寸就非常的精确清晰。

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一句话总结,合理避孔,焊接品质提升,提供钻孔层便于设计钢网时,识别某个地方是否有钻孔或钻孔的精确尺寸,在设计钢网时有效评估开孔,防止不必要的孔位多开、少开或该避让的空间没有避让到,该增加锡量堵孔的位置没有加饱满,规避设计不合理引起品质隐患。

客户187听完若玉的讲述以后,瞬间感觉后背冷汗直流,马上发过来钻孔文件,并且告诉若玉,这次感谢提醒,后面焊接时我一定要提供钻孔文件,若发现我没有提供,切记要第一时间找我要,这太吓人了。

(本文转自高速先生,作者王辉东,转载仅供学习分享。)


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