Řešení problémů s Cookson Electronics – Cínové můstky

Následující přehled nabízí nejčastější problémy a jejich snadné řešení v případě technologie povrchové montáže – SMD. Článek je určený technologům, zodpovědným za výrobu SMD zařízení a měl by se stát důležitým pomocníkem v každé firmě.

Celý článek je koncipován jako příručka, která nabízí řešení problémů a vad, vznikajících při výrobě a osazování součástek na DPS. Pokud ani po přečtení článku nedojdete k úspěšné identifikaci možných příčin a řešení vašeho problému, kontaktujte zástupce společnosti Cookson Electronics, kteří se vám pokusí poskytnout další odbornou pomoc.

Následující část se týká problémů způsobených cínovými můstky. Pájené spoje mohou obsahovat velice jemné cínové můstky, které spojují dva nebo více sousedních pinů. Výsledkem je nežádoucí vodivé spojení – zkrat. Vznik cínových můstků může mít řadu příčin:

Možná příčina – DPS

SMD pájecí plošky mohou způsobit problém s rovnoběžností rovin a tím netěsnost při tisku pájecí pasty.

Doporučení:

• odstranit nepájivou masku mezi sousedními pájecími ploškami, zejména u součástek s velmi malou roztečí vývodů.

Možná příčina – Planžeta

Nedokonale očištěná planžeta se zbytky pájecí pasty může při dalším použití vytvořit cínové můstky.

Doporučení:

• zkontrolovat správné nastavení sítotisku a planžety
• zajistit minimální tlak při aplikaci
• zvýšit frekvenci čistění
• použít různé čisticí prostředky.

Možnou příčinou vzniku cínových můstků může být také nevhodné napnutí planžety.

Doporučení:

• zkontrolovat, že se napnutí planžety nemění. Špatné napnutí planžety znemožňuje dobrou aplikaci pájecí pasty a zhoršuje její konzistenci.

Cínové můstky mohou být také způsobeny menšími otvory v planžetě. V případě součástek s jemnou roztečí vývodů doporučujeme:

• zvolit otvor v planžetě o něco málo menší, než je velikost samotných pájecích plošek na DPS. Zlepší se tím udržení těsnění mezi deskou a planžetou.

Možná příčina – Sítotisk

Pokud planžeta nepřiléhá dostatečně k DPS, potom pájecí pasta při aplikaci vytéká zpod planžety, což při procesu pájení podporuje vznik vodivých propojení.

Doporučení:

• dodržet nulovou mezeru mezi planžetou a DPS
• zkontrolovat, zda je pasta pod planžetou pouze tam, kde má být
• ověřit dostatečné napnutí planžety.

Nevystředěný tisk pájecí pasty způsobí, že se roztavená pasta snaží stáhnout zpět na pájecí plošku a tím zvyšuje pravděpodobnost vzniku cínových můstků.

Doporučení:

• zajistit přesnou aplikaci pasty a její správnou konzistenci.

Pokud se na desce plošných spojů objeví rozteklý cín a cínové můstky, doporučujeme zkontrolovat, že:

• planžeta je před dalším použitím suchá
• proces čištění planžety byl standardní (mokrý/vakuový/suchý).

Když je pájecí pasta u součástek s velmi malými roztečemi vývodů nepřesně nanesena a vzlíná, doporučujeme:

• zkontrolovat podepření desky
• nastavit rychlost separace na hodnotu s minimálním vzlínáním mezi piny. Poznámka: Různé složení pájecích past vyžaduje použití různých rychlostí separace.

Promáčknutá stěrka může mít za následek nerovnoměrný tlak při aplikaci pasty do otvorů. Doporučujeme zkontrolovat stav ostří stěrky.

Možná příčina – Rozmístění součástek

Nepřesnost při umisťování součástek na desku jakoby zmenší vzdálenost mezi pájecími ploškami, což zvyšuje pravdě- podobnost vzniku nežádoucích vodivých propojení.

Doporučení:

• ověřit tlak při pokládání součástek na desku
• použít rentgen pro kontrolu umístění BGA obvodů nebo použít mikroskop pro pouzdra QFP.

Nadměrný tlak na součástky při jejich pokládání na desku vytlačuje pájecí pastu mimo pájecí plošky a tím přispívá ke vzniku cínových můstků.

Doporučení:

• ověřit správnou výšku součástky s údajem uloženým v osazovacím automatu a ujistit se, že osazovací výška součástek je ±1 /3 výšky pájecí pasty.

Možná příčina – Proces Reflow

Zóna tzv. tepelné stabilizace bývá zdrojem většího množství tepla a jejím výsledkem může být přetavený cín.

Doporučení:

• pokud je to možné, použít přímý proces pájení reflow bez tepelné stabilizace.

Možná příčina – Pájecí pasta

Suchá pasta má po nanesení nepravidelný tvar a nestálý objem.

Doporučení:

• vyřadit nevhodnou pájecí pastu
• ověřit, zda je teplota v jednotlivých fázích podle doporučení dodavatele. Zkontrolovat teplotu při tisku – standardně je přibližně 25 °C a relativní vlhkost 50 %
• nepoužívat směs staré a nové pájecí pasty.

Když pájecí pasta přesahuje pájecí plošky, mohou se mezi sousedními ploškami tvořit vodivé spoje.

Doporučení:

• zkontrolovat, že provozní teplota je podle doporučení dodavatele
• zkontrolovat, zda se tento problém vyskytne i při použití jiné pájecí pasty
• provézt teplý/studený test podle IPC-TM-650 Method 2.4.35.

www.alpha.cooksonelectronics.com