PCB制造中構(gòu)建無鉛SMT組件時面臨的挑戰(zhàn)

SMT組件變得越來越復(fù)雜。盡管SMT組裝制造商努力爭取100％的良率，但事實是要實現(xiàn)這一點極其困難。盡管當(dāng)今大多數(shù)電子產(chǎn)品都使用SMT組件，但是減小的組件尺寸使將它們放置到PCB上極為困難。除此之外，SMT組件還必須克服許多其他缺陷，其中主要包括：

錫膏釋放不良

焊膏的釋放取決于長寬比和表面積比。長寬比將模板孔的最小尺寸與模板箔的厚度進行比較。低于1.5的寬高比是不可接受的。表面積比將模板孔的表面積與模板孔壁的表面積進行比較。最低可接受的表面積比率為0.66。雖然長寬比和表面積比有助于預(yù)測焊膏的釋放，但重要的是焊膏對SMT焊盤的粘合強度，而粘合強度又取決于SMT焊盤的尺寸。表面光潔度的不同會反過來影響SMT焊盤的尺寸。為了能夠準(zhǔn)確地預(yù)測焊膏的釋放，必須考慮修改后的表面積比率公式，該公式應(yīng)考慮到SMT焊盤尺寸因銅的重量和表面光潔度而發(fā)生的變化。隨著較小的組件變得越來越主流，這一點變得越來越重要。通常，SMT焊盤的底部與電子PCB文件中的尺寸匹配，而頂部較小。由于較小尺寸的頂部具有較小的表面積，因此在計算模板表面積比時需要考慮此較小尺寸的頂部。

印刷時的橋接

除了影響錫膏的釋放外，銅的重量和表面光潔度也會影響橋接。沉重的銅或表面不平坦的飾面會降低PCB和模板之間的密封性。反過來，這可能會使焊膏在打印過程中擠出，并在打印時造成橋接。密封取決于SMT焊盤的尺寸和模版孔。大于SMT焊盤的模板孔會導(dǎo)致焊膏從PCB和模板之間擠出。

為了解決該問題，當(dāng)涉及模版孔時，需要減小寬度。對于沉重的銅重量和非平坦的PCB表面處理尤其如此。反過來，這可確保將錫膏從PCB和模板之間擠出的機會降至最低。

SMT回流時焊錫量不足

盡管這是一個常見缺陷，但通常僅在目測或自動光學(xué)檢查期間的SMT工藝結(jié)束時才被捕獲。DFM審查有時還可以在生產(chǎn)前發(fā)現(xiàn)不足的數(shù)量。為了克服這個問題，所需的體積增加是基于無引線端子和PCB焊盤的尺寸差異。此外，在使用無鉛組件的情況下，還需要將額外的焊膏量印刷在腳趾側(cè)。還需要避免增加模板孔的寬度。還要注意的重要是模板箔的厚度。在需要調(diào)整箔厚度以容納SMT組件的情況下，模版孔的體積也需要增加。

橋接SMT回流

由于焊膏在印刷時在PCB和模板之間擠出，造成SMT回流的許多次橋接，有時是由于PCB制造問題，放置壓力，超過設(shè)定值的回流等引起的。SMT回流也可能發(fā)生橋接考慮到鷗翼包裝的成分鉛暴露在加熱中。另一方面，無鉛封裝的加熱均勻。鷗翼式包裝還具有有限的表面積以潤濕焊料。如果焊料過多，多余的焊料會濺到PCB焊盤上。錫膏量的減少，但是應(yīng)始終以鷗翼腳為中心，而不是PCB焊盤。盡管對于大多數(shù)組件來說，體積的減少將大大減少，但是當(dāng)PCB表面處理為OSP且焊料無鉛時，需要格外小心。如果是無鉛焊料，則體積減小會使回流后的OSP裸露。暴露的OSP反過來會導(dǎo)致很多影響可靠性的問題。

雖然某些SMT缺陷僅限于特定的裝配線或特定位置，但還有許多其他缺陷，例如焊膏的釋放，印刷時的橋接，SMT回流時的橋接，SMT回流時的焊料量不足等，并且上述現(xiàn)象普遍存在，并且不限于特定的變量集。因此，需要密切考慮其作用，以確保操作的可靠性。