PCB Lehimleme Pedinin Lehimlenebilirlik Arızası Analizi: Arıza Konumundan Çatlamanın Temel Nedenine Kadar

2026-04-03 16:20

PCBA üretiminde, lehimleme hatalarının başlıca nedeni, genellikle şu şekilde kendini gösteren, pedlerin lehimlenebilirliğinin düşük olmasıdır. Islatmayan, yarı ıslatan, kalay büzülmesi, zayıf kalay penetrasyonu, iğne deliği kabarcıkları, sanal lehimleme, soğuk lehimlemeArıza analizi, basit bir malzeme değişimi değil, kusurların temel nedenini doğru bir şekilde belirlemek ve tekrarını önlemek için yerinde gözlem → numune hazırlama → alet tespiti → mekanizma türetme → süreç doğrulama aşamalarından oluşan standartlaştırılmış bir süreçtir.

Elderly-friendly PCB motherboard

Arıza analizinin temel mantığı şudur: ters izlenebilirlikLehimleme kusurlarının ortaya çıkmasından başlayarak, lehimleme işlemi, lehim, lehim pastası vb. gibi engelleyici faktörleri ortadan kaldırarak, PCB pedinin malzemesini, kaplamasını, temizliğini ve oksidasyon durumunu kilitleyerek ve nihayetinde pratik bir iyileştirme planı sunarak ilerlemek. Analiz süreci, zaman ve maliyetten verimli bir şekilde yararlanmak için önce saha, sonra laboratuvar, önce nitel sonra nicel, önce basit sonra karmaşık prensibini izlemelidir.
 

Adım 1: Yerinde arıza tespiti ve ön değerlendirme

Öncelikle, yerinde kusur örnekleri toplayın ve tüm üretim bilgilerini kaydedin: PCB yüzey işlem türü, üretim partisi, depolama süresi/ortamı, lehimleme parametreleri (sıcaklık/süre/akı), kusur yeri, kusur oranı ve kusur oranı eğilimi. Kusur morfolojisini 10x büyütme/metalografik mikroskop ile inceleyerek ön sınıflandırma yapın:
 

  1. Islanma yokLehim hiç yayılmamış, pedin metal yüzeyi açıkta kalmış ve yapışma yok → Pedin ciddi şekilde oksitlenmiş, organik olarak kirlenmiş ve kaplamanın tamamen başarısız olma olasılığı yüksektir;

  2. Yarı ıslatıcıLehim önce yayılır sonra geri çekilir, kısmen açıkta kalır → kaplamada yerel kusurlar, hafif oksidasyon ve yetersiz lehim akısı aktivitesi;

  3. BüzülmeLehim küresel bir şekil alarak küçülür ve sadece noktalar halinde yapışır → yüzey enerjisi son derece düşüktür, ağır kirlilik oluşur ve OSP filmi tamamen tahrip olur.

  4. Zayıf kalay penetrasyonuDelik duvarı ıslatılmıyor → delik duvarı kirlenmesi, kaplama sızıntısı, yetersiz ön ısıtma ve daldırma lehimleme süresinin çok kısa olması;

  5. İğne deliği baloncuklarıLehim tabakasındaki boşluklar → devre kartı nemi emer, lehim suyu buharı oluşur ve ped oksit tabakası bozulur;

  6. Siyah diskler, ıslanmayan özelliktedir.ENIG balataları kararmış → tipik nikel tabakası korozyon arızası.

 
Ön değerlendirmede işlem faktörleri dışlanmalıdır: aynı PCB partisinde, lehim parametreleri/akısı değiştirildikten sonra kusur ortadan kalkıyorsa, bu bir işlem problemidir; birden fazla cihazda ve birden fazla hata ayıklama işleminde sorun devam ediyorsa, sorun PCB pedinin kendisindedir. Aynı zamanda, aynı partideki lehimlenmemiş PCB'lerin lehimlenebilirlik test sonuçları karşılaştırılır ve gelen test yetersiz ise, gelen PCB'nin kusurları doğrudan belirlenebilir.
 

Adım 2: Standartlaştırılmış lehimlenebilirlik yeniden test doğrulaması

Aynı partiye ait kusurlu ve sağlam numuneler lehimlenebilirlik açısından yeniden test edildi ve objektif sonuçlar elde etmek için kenar daldırma ve kaynak yöntemi + ıslatma dengesi yöntemi kombinasyonu kullanıldı. Test koşulları, IPC J-STD-003 standardına sıkı sıkıya uyularak, lehim, akı, sıcaklık ve süre standartlaştırıldı ve insan müdahalesi ortadan kaldırıldı.
 
Yeniden testin amaçları: 1. Kusurların tekrarlanabilir olduğunu doğrulamak ve tesadüfi faktörleri dışlamak; 2. Islatma kuvvetini, ıslatma açısını ve yayılma alanını ölçmek ve farklılıkları karşılaştırmak; 3. Yaşlandırma sonrası kaynaklanabilirliğin azalma derecesini doğrulamak. Yeniden test sonuçları saha ile tutarlıysa, detaylı test için laboratuvara gönderilebilir; yeniden testin başarılı olması, saha proses parametrelerinin sapma gösterdiği veya yanlış işlem yapıldığı anlamına gelir.
 

Adım 3: Laboratuvar cihazının detaylı testi

Enstrümantal testler, arıza analizinin merkezinde yer alır ve mikroskobik topografi, bileşim analizi, kaplama kalınlığı ve yüzey temizliği testleri yoluyla temel nedeni doğru bir şekilde belirler. Yaygın olarak kullanılan ekipmanlar şunlardır:
 
  1. Metalografi Mikroskobu / SEM Taramalı Elektron Mikroskobu Pedin mikroskobik morfolojisini inceleyin: oksit tabakası kalınlığı, kaplama delikleri, soyulma, siyah nikel, kılcal yapılar, organik kalıntılar ve IMC tabakası morfolojisi. SEM, ENIG siyah disklerin nikel tabakasındaki korozyona uğramış delikler, OSP film kırılma çatlakları gibi nano ölçekli kusurları net bir şekilde belirlemek için binlerce kata kadar büyütülebilir.
     
     
  2. EDS enerji spektroskopisi Ped yüzeyinin elementel bileşimini tespit eder: yüksek O (oksijen) içeriği, şiddetli oksidasyonu gösterir; yüksek C (karbon) içeriği, organik kirliliği kanıtlar; yüksek S (kükürt)/Cl (klor) içeriği, sülfür/klorür iyonlarının korozyonunu kanıtlar; ENIG pedlerinde çok düşük Au içeriği ve anormal Ni içeriği, kaplamanın etkisiz olduğunu kanıtlar.
     
     
  3. XRF Kaplama Kalınlığı Ölçüm Cihazı Kaplama kalınlığının tahribatsız ölçümü: OSP film kalınlığı 0,2~0,5 μm, ENIG nikel tabakası 3~5 μm, altın tabakası 0,05~0,15 μm ve daldırma kalay/gümüş tabakasının kalınlığı standartlara uygundur. Yetersiz veya aşırı derecede düzensiz kalınlık, kaynaklanabilirliğin doğrudan başarısız olmasına yol açar.
     
     
  4. Yüzey temizliği testi (iyon kirliliği testi) Ped yüzeyindeki iyon kalıntılarını tespit eder: klorür iyonları, sodyum iyonları, potasyum iyonları vb. standart değerleri aşarsa, bu durum ıslatma arayüzüne zarar verir, korozyona ve lehimleme reddine neden olur. Endüstri standartları, iyonik kirliliğin < 1,56 μg/cm² (NaCl eşdeğeri) olmasını gerektirir.
     
     
  5. Islanma Dengesi Test Cihazı Islatma Kuvveti - Zaman Eğrisinin Kantitatif Analizi: Nitelikli örneklerle karşılaştırıldığında, kusurlu örnekler genellikle negatif ıslatma kuvveti, çok uzun ıslatma süresi ve %90 oranında F5 değeri göstermektedir.
     
     
 

Adım 4: Arıza mekanizmasının belirlenmesi ve temel nedenin tespit edilmesi

Görünüm gözlemi, yeniden test sonuçları ve cihaz verileriyle birlikte, arıza mekanizması türetilir ve temel neden belirlenir:
 

Tipik arıza durumu 1: OSP kartı geniş bir alanı ıslatmıyor.

 
Fenomen: Plaka pedinin tamamı ıslanmamış ve tekrar testte de sonuç kötü; EDS, yüksek O içeriği ve 0,15 μm'den düşük OSP film kalınlığı tespit etti. Temel neden: Anormal OSP kaplama işlemi, yetersiz film kalınlığı; depolama süresinin dolması + yüksek sıcaklık ve yüksek nem, koruyucu filmin tamamen bozulması; film tabakasının taşıma sırasında çizilme nedeniyle hasar görmesi.
 
 

Tipik Arıza Durumu 2: ENIG pedi yarı ıslak + siyah disk

 
Fenomen: Pedin bazı bölgelerinde kararma ve yüksek yarı ıslatma oranı gözlemlenmiştir; SEM incelemesinde nikel tabakasında korozyona uğramış delikler görülmüş, EDS incelemesinde ise anormal Ni/O oranları tespit edilmiştir. Temel neden: ENIG proses nikel tankının kirlenmesi, pH kontrolünün bozulması ve bunun sonucunda nikel tabakasının korozyona uğraması; altın tabakasının nikel tabakasını koruyamayacak kadar ince olması ve uzun süreli oksidasyona maruz kalması.
 
 

Tipik arıza durumu 3: Daldırılmış gümüş levhanın vulkanizasyonu kaynak yapmayı reddediyor.

 
Fenomen: Ped siyah ve kırılgan, hiç ıslanmamış; EDS yüksek kükürt seviyeleri tespit ediyor. Temel neden: Depolama ortamı sülfür gazı içeriyor ve gümüş tabaka gümüş sülfür oluşturarak kaynaklanabilirliğini kaybettirdi. Ambalajın sızdırmazlığı bozuldu ve nem geçirmez ve antistatik torba kullanılmadı.
 
 

Tipik arıza durumu 4: Kalay püskürtme plakasının yetersiz nüfuz etmesi

 
Fenomen: Delikli bağlantı pedinin delik duvarı ıslak değil, yüzeyi normal şekilde ıslak; SEM, gözenek duvarında organik kalıntılar gösteriyor. Temel neden: PCB üretim sürecinde delik duvarının eksik temizlenmesi, geliştirici/lehim maskesi kalıntısı; dalga lehimleme yeterince önceden ısıtılmamış ve lehim akısı kalıntı tabakasına nüfuz edemiyor.
 
 

Tipik başarısızlık durumu 5: Parti halinde kalay indirgenmesi

 
Olay: Lehim tamamen top şeklini almış ve yayılmamış; Yüzey temizliği test sonuçları standartların üzerinde çıktı. Temel nedenler: Üretim sürecinde organik kirlilik (gres, ayırıcı madde); Çalışanlar lehim pedlerine çıplak elleriyle dokunuyor ve parmak izleri kalıyor; Temizleme işlemi başarısız oluyor.
 
 
Mekanizma türetimi sayesinde, PCB üretim hataları, depolama ve taşıma hataları ve yerinde işlem hataları net bir şekilde ayırt edilebilir; böylece körü körüne sorumluluktan ve tekrarlanan deneme yanılma yöntemlerinden kaçınılabilir.
 

Adım 5: Süreç doğrulama ve iyileştirme planının uygulanması

Temel nedenlere yönelik iyileştirme planları geliştirin ve düşük partili deneme üretimi yoluyla etkinliğini doğrulayın:

  1. Kaplama kusurlarının iyileştirilmesi: OSP kaplama parametreleri, düzgün film kalınlığı sağlamak için ayarlanmıştır; Siyah diskleri ortadan kaldırmak için ENIG nikel altın işlemi optimize edilmiştir; sızıntı ve soyulmayı önlemek için elektrokaplama kontrolü güçlendirilmiştir;

  2. Kirlilik kontrolünde iyileştirmeİyonik kalıntıyı azaltmak için temizleme işlemini iyileştirin; Antistatik ve tozsuz çalışma gerçekleştirin ve pedlere çıplak elle dokunmayın; mürekkep taşmasını önlemek için lehim maskesi işlemini optimize edin;

  3. Depolama ve taşıma iyileştirmeleriSıkı vakumlu ambalajlama, nem alma maddesi ve nem kartı miktarının artırılması; FIFO yönetiminin uygulanması ve depolama döngülerinin kontrolü; Sülfür/klorür iyonu kirliliğini önlemek için depolama sıcaklığı ve neminin iyileştirilmesi;

  4. Süreç eşleştirme iyileştirmeleriYüzey işlem türlerine uygun optimize edilmiş kaynak sıcaklığı/süresi/ön ısıtma; Aktiviteyi ve uyumluluğu artırmak için uygun kaynak teli seçimi;

  5. Kontrol ve yükseltmeFabrika kaynaklanabilirlik numune muayenesinin oranını artırmak, önemli ürünler için yaşlandırma testlerini artırmak; gelen malzemeler için yeniden muayene sistemi kurmak ve süresi geçmiş levhaların zorunlu olarak test edilmesini sağlamak.

 
Arıza analizinin nihai amacı şudur: tekrarını önlemek içinBu, tek seferlik bir çözüm değil. İşletmeler, standartlaştırılmış bir arıza analizi süreci oluşturmalı, profesyonel analistler yetiştirmeli ve lehimlenebilirlik testini ve cihaz testini birleştirerek arıza toplama, analiz ve konumlandırma, iyileştirme doğrulama ve kontrol yükseltme süreçlerinden oluşan kapalı bir döngü oluşturmalıdır.
Son fiyat olsun? En kısa sürede cevap vereceğiz (12 saat içinde)
This field is required
This field is required
Required and valid email address
This field is required
This field is required
For a better browsing experience, we recommend that you use Chrome, Firefox, Safari and Edge browsers.