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Résumé des types de défauts de soudure sur PCB et analyse de 15 causes
2023-07-31Journaliste: SprintPCB
Dans le domaine de la fabrication électronique, les circuits imprimés (PCB) jouent un rôle crucial en tant que composants clés, facilitant la connexion entre les composants électroniques et les circuits. Parmi les processus impliqués, le soudage des composants montés en surface a un impact direct sur la qualité et la fiabilité du produit. Cependant, comme c'est inévitable dans de nombreux procédés de fabrication, le soudage est confronté à plusieurs défis, entraînant une baisse de la qualité du soudage et une augmentation des coûts de production. Cet article résume les défauts courants survenant lors du soudage des PCB et propose une analyse approfondie de leurs causes. En comprenant les causes profondes de ces problèmes, nous pourrons prendre des mesures ciblées pour améliorer la stabilité du soudage et la qualité du produit, et ainsi mieux répondre aux exigences des clients.
Résidus excessifs sur la surface du PCB
Après le soudage, de nombreux résidus sales restent sur la surface du PCB.
La teneur en solides du flux est élevée et il y a trop de matières non volatiles.
Préchauffage insuffisant ou température de préchauffage basse avant la soudure (lors de la soudure à la vague, le temps est trop court).
La vitesse de la carte est trop rapide (le flux ne peut pas s'évaporer complètement).
La température du four de soudage n'est pas suffisante.
Il y a trop d'impuretés dans le four de soudage ou la teneur en étain est faible.
Causée par l’utilisation d’antioxydants ou d’huiles antioxydantes.
Trop de flux de soudure appliqué.
Trop de connecteurs ou de composants ouverts sur le PCB, sans préchauffage.
Les broches des composants et les trous de la carte sont disproportionnés (trous trop grands), ce qui provoque une augmentation du flux.
Le PCB lui-même est pré-revêtu de colophane.
Dans le processus d'étamage, le mouillage du flux est trop fort.
Problème de processus PCB, trous traversants insuffisants, provoquant une mauvaise évaporation du flux.
Angle d'immersion du PCB incorrect dans le bain de soudure.
Le diluant n'a pas été ajouté pendant une longue période lors de l'utilisation du flux.
En feu
Le flux a un point d'éclair bas et aucun retardateur de flamme n'a été ajouté.
Sans la lame d'air, il y a un revêtement de flux excessif, et il coule sur le tube chauffant pendant le préchauffage.
L'angle de la lame d'air est incorrect, ce qui entraîne un revêtement de flux irrégulier sur le PCB.
Il y a trop de rubans adhésifs sur le PCB, ce qui peut provoquer un incendie.
Il y a trop de flux sur le PCB et il coule sur le tube chauffant.
La vitesse de déplacement de la carte est soit trop rapide (le flux n'est pas complètement évaporé, ce qui entraîne des gouttes) soit trop lente (provoquant un échauffement excessif de la surface de la carte).
La température de préchauffage est trop élevée.
Problèmes de processus (mauvais matériau PCB, le tube chauffant est trop proche du PCB).
Corrosion (les composants deviennent verts, les soudures deviennent noires)
Le cuivre réagit avec FLUX pour former des composés de cuivre verts.
Le plomb-étain réagit avec le FLUX pour former des composés plomb-étain noirs.
Un préchauffage insuffisant (température de préchauffage basse, vitesse de déplacement rapide de la carte) entraîne une quantité élevée de résidus de FLUX, conduisant à des résidus excessifs de substances nocives.
Les résidus absorbent l'eau (conductivité ionique hydrosoluble non conforme à la norme).
Utilisation de FLUX nécessitant un nettoyage, mais ne nettoyant pas ou ne nettoyant pas à temps après la soudure.
FLUX a une activité excessivement forte.
Les composants électroniques réagissent avec les substances actives du FLUX.
Problèmes de connexion, fuites (mauvaise isolation)
Ions provenant des résidus de FLUX sur la carte ; ou les résidus de FLUX absorbent l'humidité, ce qui entraîne une conductivité.
Conception de PCB déraisonnable, comme un routage trop proche.
Masque de soudure PCB de mauvaise qualité, sujet à la conductivité.
Soudure à froid, soudure insuffisante, soudure continue
Activité de flux insuffisante.
Capacité de mouillage du flux insuffisante.
Quantité insuffisante de flux appliqué.
Application inégale du flux.
Impossibilité d'appliquer du flux dans certaines zones du PCB.
Certaines zones du PCB n'étaient pas correctement étamées.
Oxydation sévère sur certains plots ou pattes de soudure.
Routage PCB déraisonnable (mauvaise répartition des composants).
Orientation incorrecte de la carte.
Teneur en étain insuffisante ou teneur en cuivre excessive ; impuretés provoquant une augmentation du point de fusion du liquide de soudure (ligne de liquidus).
Blocage dans le tube de moussage, moussage inégal, entraînant une application de flux inégale sur le PCB.
Mauvais réglage du couteau à air (le flux n'est pas soufflé uniformément).
Mauvaise coordination entre la vitesse de la carte et le préchauffage.
Mauvaise technique de soudure à la main.
Angle d'inclinaison déraisonnable de la chaîne.
Pic de vague irrégulier.
Joint de soudure trop brillant ou pas assez brillant
Problème avec FLUX :
Peut être modifié en modifiant ses additifs (problème de sélection FLUX).
FLUX peut présenter une légère corrosion.
Mauvaise qualité de soudure (par exemple, faible teneur en étain).
Court-circuit
Court-circuit causé par la soudure :
Une soudure froide s'est produite mais n'a pas été détectée.
La soudure n'a pas atteint la température de fonctionnement normale, ce qui a entraîné un « pontage de soudure » entre les joints de soudure.
Billes de soudure fines pontées entre les joints de soudure.
Une soudure à froid s'est produite, entraînant un pontage.
Problèmes avec FLUX :
Une faible activité et un mauvais mouillage du FLUX entraînent des ponts de soudure entre les joints de soudure.
Une résistance d'isolement insuffisante du FLUX provoque des courts-circuits entre les joints de soudure.
Problèmes de PCB :
Par exemple, un court-circuit causé par le détachement du masque de soudure du PCB.
Grosse fumée, goût prononcé
Problèmes avec FLUX lui-même :
Résine : Si de la résine ordinaire est utilisée, la fumée sera plus importante.
Solvant : Ici, il s'agit de la possibilité de l'odeur ou de l'odeur irritante du solvant utilisé dans FLUX.
Activateur : La fumée est importante et a une odeur irritante.
Système de ventilation inadéquat.
Éclaboussures, billes de soudure
Flux
Teneur en eau élevée (ou supérieure à la norme) dans FLUX.
Composants à point d'ébullition élevé dans FLUX (pas complètement évaporés après préchauffage).
Processus
Basse température de préchauffage (solvant FLUX non complètement évaporé).
Vitesse de convoyeur rapide sans effet de préchauffage.
Mauvais angle de chaîne, entraînant des bulles d'air entre la soudure et le PCB, qui éclatent et produisent des billes de soudure.
Revêtement FLUX excessif (pas de lame d'air ou lame d'air défectueuse).
Mauvaise utilisation lors du soudage manuel.
Environnement de travail humide.
Problèmes de PCB
Surface de PCB humide, préchauffage inadéquat ou génération d'eau.
Trous d'aération du PCB mal conçus, provoquant le piégeage de gaz entre le PCB et la soudure.
Conception de PCB déraisonnable, avec des broches de composants trop proches les unes des autres, entraînant un piégeage de gaz.
Trous traversants de PCB mal percés.
Une mauvaise soudure conduit à des joints de soudure incomplets
Mouillage insuffisant lors du soudage, entraînant des joints de soudure incomplets.
Faibles propriétés mouillantes du FLUX.
Faible réactivité du FLUX.
Faible température de mouillage ou d’activation et fenêtre de processus étroite.
Grâce à un procédé de soudure à double vague, les composants actifs du FLUX s'évaporent complètement lors du premier passage de soudure.
Température de préchauffage excessive, entraînant une activation prématurée du flux, entraînant peu ou pas d'activité lors du soudage ou une activité très faible.
Vitesse de déplacement lente de la carte, provoquant une température de préchauffage excessive.
Application inégale de FLUX.
Une oxydation sévère des plots de soudure et des composants entraîne une mauvaise mouillabilité de la soudure.
Application de FLUX insuffisante, entraînant un mouillage incomplet des plots de soudure du PCB et des fils des composants.
Conception de PCB déraisonnable, provoquant une mauvaise disposition des composants sur le PCB, affectant la soudure de certains composants.
Mauvaise formation de mousse du FLUX
Sélection incorrecte du type de FLUX.
Les trous des tuyaux de moussage sont trop grands (les trous des tuyaux de moussage du FLUX non propre sont plus petits, tandis que ceux du FLUX à base de résine sont plus grands).
La zone de moussage du réservoir de moussage est trop grande.
La pression d'air de la pompe à air est trop faible.
Le tuyau de moussage présente des trous d'aération qui fuient ou sont obstrués, ce qui provoque une formation de mousse inégale.
Ajout excessif de diluant.
Mousse excessive
Pression excessive.
La zone de moussage est trop petite.
Un flux excessif a été ajouté à la rainure de soudure.
L'ajout de diluant n'est pas effectué à temps, ce qui entraîne une concentration de FLUX excessivement élevée.
Changement de couleur dans FLUX
Certains flux non transparents contiennent un faible nombre d'additifs photosensibles. Ces additifs changent de couleur lorsqu'ils sont exposés à la lumière, mais ils n'affectent pas l'effet de soudure ni les performances du flux.
Délaminage, pelage ou formation de bulles du film de résistance à la soudure du PCB
Plus de 80 % des raisons sont des problèmes rencontrés lors du processus de fabrication des PCB.
Nettoyage insuffisant
Film de résistance à la soudure de mauvaise qualité
Incompatibilité entre le matériau du PCB et le film de résistance à la soudure
Contamination pénétrant dans le film de résistance de soudure pendant le perçage
Nivellement excessif de la soudure lors du nivellement à l'air chaud
Certains additifs dans le flux peuvent endommager le film de résistance à la soudure.
Température excessive du liquide d'étain ou température de préchauffage.
Fréquence excessive de soudure.
Temps d'immersion prolongé du PCB dans le liquide d'étain lors du soudage manuel.
Modifications des signaux descendants à haute fréquence
Faible résistance d'isolement et mauvaises propriétés d'isolation du FLUX.
Résidu non uniforme et répartition inégale de la résistance d'isolement, pouvant former une capacité ou une résistance dans le circuit.
Le taux d'extraction d'eau de FLUX ne répond pas aux exigences.
Les problèmes ci-dessus peuvent ne pas survenir pendant le processus de nettoyage (ou peuvent être résolus par le nettoyage).
Les soudures de mauvaise qualité sur les circuits imprimés constituent un défi permanent pour l'industrie de la fabrication électronique. Qu'il s'agisse de technologies émergentes ou de procédés traditionnels, nous devons constamment veiller à leur amélioration. Une compréhension approfondie des types et des causes de défauts résumés dans cet article nous permettra de mieux prévenir et résoudre ces problèmes, d'améliorer l'efficacité de la production et de réduire les taux de rebut, offrant ainsi des produits plus fiables et de meilleure qualité. Il est important de souligner que le travail d'équipe et l'apprentissage continu sont essentiels pour surmonter ces défis. Seuls le partage des connaissances et de l'expérience, ainsi que l'amélioration continue de nos procédés et technologies, nous permettront de nous adapter à l'évolution rapide des exigences du marché. Collaborons main dans la main, unissons nos efforts et visons l'excellence pour assurer le développement durable de l'industrie de la fabrication électronique.SprintPCB : Votre fournisseur fiable de services de fabrication de circuits imprimés. SprintPCB est une entreprise de haute technologie renommée qui propose des services complets de fabrication de circuits imprimés à ses clients du monde entier. Grâce à notre expertise approfondie et à nos solutions économiques, vous pouvez prioriser les besoins critiques de votre organisation tout en bénéficiant d'un processus fluide. Contactez-nous dès aujourd'hui et découvrez comment nous pouvons vous aider.