De nos jours, la plupart des produits électroniques s'appuient sur la technologie de montage en surface (SMT) pour obtenir une taille plus petite, une densité de composants plus élevée et une production plus efficace.
Cependant, même avec une ligne de production hautement automatisée, divers défauts de soudure CMS peuvent survenir lors du processus. Ces problèmes proviennent généralement d'une application instable de la pâte à braser, d'un positionnement imprécis des composants ou de réglages inadaptés de la température de refusion. Une fois apparus, ces problèmes peuvent engendrer des joints de soudure fragiles, de mauvaises connexions électriques et, dans les cas les plus graves, un dysfonctionnement du produit.
Pour les entreprises de fabrication de cartes électroniques (PCBA), il est essentiel de comprendre les défauts courants de soudure CMS. Seule une bonne compréhension de l'origine de ces problèmes et la mise en œuvre rapide d'actions correctives permettent d'améliorer le rendement de production et de garantir un processus d'assemblage CMS plus stable et fiable.
Nous allons ensuite présenter plusieurs défauts courants dans l'assemblage SMT, leurs causes et les solutions qui peuvent être adoptées en production.
Qu’est-ce que l’assemblage SMT et pourquoi les défauts sont-ils importants ?
L'assemblage SMT est un procédé de fabrication utilisé pour l'assemblage des circuits imprimés. Lors de ce procédé, les composants électroniques sont montés directement sur la surface du circuit imprimé. Cette méthode utilise la technologie de montage en surface (SMT), qui permet de réduire la taille des composants et d'augmenter leur densité, optimisant ainsi l'espace disponible sur le circuit imprimé. Par conséquent, dans la production électronique moderne, l'assemblage SMT est devenu la méthode d'assemblage la plus courante pour la fabrication des cartes électroniques.
Bien que l'assemblage CMS soit hautement automatisé, divers problèmes peuvent survenir en production. Un manque de maîtrise à une étape du processus CMS, comme une application irrégulière de la pâte à braser, un mauvais alignement des composants ou un profil de température de refusion inapproprié, peut engendrer différents types de défauts de soudure.
Ces défauts de soudure CMS affectent directement la qualité des joints de soudure, et par conséquent le fonctionnement normal du circuit. Par exemple, un pontage de soudure peut provoquer un court-circuit, tandis qu'une quantité insuffisante de soudure peut entraîner des connexions ouvertes.
Par conséquent, lors de la fabrication de cartes PCBA, il est crucial de détecter et de corriger rapidement les défauts de soudure CMS. Seul un contrôle rigoureux de chaque étape du processus CMS permet de garantir des joints de soudure stables et fiables, améliorant ainsi la qualité des produits et le rendement de production.
Défauts courants d'assemblage CMS : causes et solutions
Voici quelques défauts de soudure CMS courants rencontrés lors de l'assemblage CMS et de la fabrication de cartes PCBA. PCBasic répertorie les causes de ces défauts et les solutions correspondantes.
Pontage de soudure
Le pontage de soudure est l'un des défauts de soudure CMS les plus courants. Il se produit lorsque la pâte à braser fond pendant le brasage par refusion et relie deux pastilles ou broches de composants qui ne devraient pas être connectées électriquement.
Lors de l'assemblage de circuits imprimés, les ponts de soudure peuvent facilement provoquer des courts-circuits et, dans les cas graves, entraîner un dysfonctionnement du produit.
Causes
Les causes courantes comprennent :
• Trop de pâte à braser lors de l'impression de la pâte à braser
• Mauvais alignement des composants pendant le processus SMT
• Conception inadéquate de l'ouverture du pochoir
• Profil de température de refusion incorrect
Solutions
Lors de l'assemblage CMS, nous pouvons réduire les ponts de soudure de la manière suivante :
• Optimisation des paramètres d'impression de la pâte à braser
• Réglage de la taille de l'ouverture du pochoir
• Amélioration de la précision de placement de la machine de prélèvement et de placement
• Optimisation du profil de température de soudage par refusion
Soudure insuffisante
Un manque de soudure est également un défaut courant de soudure CMS lors de la fabrication de cartes PCBA. Ce défaut survient lorsque la quantité de pâte à braser sur les pastilles du circuit imprimé est insuffisante, ce qui entraîne des joints de soudure incomplets ou fragiles.
Causes
Les causes courantes incluent:
• Les ouvertures du pochoir sont bloquées lors de l'impression de la pâte à braser.
• Pâte à braser de mauvaise qualité
• Conception incorrecte des pastilles de circuit imprimé
• Pression de la racle instable pendant l'impression
Solutions
Lors de l'assemblage CMS, il est possible de réduire l'insuffisance de soudure grâce aux mesures suivantes :
• Nettoyez régulièrement le pochoir.
• Utilisez une pâte à braser de haute qualité et stable.
• Inspecter l'impression de la pâte à braser à l'aide d'un équipement SPI
• Assurez une pression de raclette constante et stable.
Billes de soudure
Le terme « billes de soudure » désigne la formation de nombreuses petites billes de soudure autour d'un composant après une soudure par refusion. Si ces billes se déplacent, elles peuvent provoquer des courts-circuits lors de l'assemblage du circuit imprimé.
Causes
• La pâte à souder contient de l'humidité ou a absorbé de l'humidité.
• La vitesse de chauffage lors du brasage par refusion est trop rapide.
• Pâte à souder en excès
• Contamination de la surface du circuit imprimé
Solutions
• Conserver la pâte à souder correctement
• Ajuster la vitesse de chauffage du brasage par refusion
• Maintenir la surface du circuit imprimé propre
• Améliorer le contrôle du processus SMT
Pierre tombale
Le phénomène de « pierre tombale » est un défaut courant de soudure CMS. Lors du soudage par refusion, une extrémité du petit composant CMS se soulève du circuit imprimé et se dresse verticalement, lui donnant l'apparence d'une pierre tombale.
Causes
• Chauffage inégal lors du brasage par refusion
• Quantités inégales de pâte à braser sur les deux pastilles
• Conception de plots de circuit imprimé déséquilibrés
• Répartition inégale du cuivre sur le circuit imprimé
Solutions
En assemblage SMT, le phénomène de « tombstoning » peut être réduit grâce aux méthodes suivantes :
• Optimiser la conception des pastilles de circuit imprimé
• Assurez-vous d'une impression uniforme de la pâte à braser
• Optimiser la répartition de la température lors du brasage par refusion
Non mouillant / Déshumidifiant
Le terme « non-mouillage » désigne un phénomène où la soudure fondue n'adhère pas aux pastilles du circuit imprimé ni aux broches des composants lors du brasage par refusion. Le terme « déshumidification » désigne le phénomène où la soudure mouille initialement une surface, puis s'en retire.
Ces deux situations entraîneront des joints de soudure non fiables.
Causes
• Oxydation des pastilles de circuit imprimé ou des fils des composants
• Pâte à braser de mauvaise qualité
• Profil de température de soudage par refusion incorrect
• Contamination de la surface du circuit imprimé
Solutions
• Améliorer la finition de surface du circuit imprimé
• Utilisez une pâte à braser stable et de haute qualité.
• Contrôler les conditions de stockage des composants et des circuits imprimés
• Optimiser le processus de brasage par refusion
perles de soudure
Les cordons de soudure désignent les petites particules de soudure présentes autour des composants lors de l'assemblage CMS. Si ces particules se déplacent, elles peuvent provoquer des courts-circuits.
Causes
• Excès de pâte à souder
• Conception de pochoir inadéquate
• Température de refusion incorrecte
Solutions
• Ajustez la taille de l'ouverture du pochoir
• Optimisation de l'impression de la pâte à braser
• Améliorer le contrôle du processus SMT
Joint de soudure à froid
Une soudure froide désigne une soudure formée lorsque la soudure n'est pas complètement fondue lors du brasage par refusion. Ces soudures sont généralement mates et rugueuses en surface.
Causes
• La température lors du brasage par refusion est trop basse.
• Pâte à braser de mauvaise qualité
• Temps de chauffage insuffisant
Solutions
• Augmenter la température de soudage par refusion
• Utilisez une pâte à braser stable et de haute qualité.
• Ajuster le profil de température de refusion
Marasme
Le terme « slump » désigne l'étalement de la pâte à braser sur la zone environnante avant le brasage par refusion, assurant ainsi la liaison entre les pastilles adjacentes.
Causes
• La viscosité de la pâte à braser est trop faible.
• Température élevée de l'atelier
• Impression excessive de pâte à braser
Solutions
• Utilisez une pâte à braser à viscosité plus élevée.
• Contrôler la température de l'atelier
• Optimisation de l'impression de la pâte à braser
À propos de PCBaSic
Le temps, c'est de l'argent dans vos projets – et PCBasique l'obtient. PCBasic est une Entreprise d'assemblage de circuits imprimés qui offre des résultats rapides et impeccables à chaque fois. Notre gamme complète Services d'assemblage de circuits imprimés Nous offrons un soutien technique expert à chaque étape, garantissant une qualité optimale pour chaque carte. En tant que leader Fabricant d'assemblage de circuits imprimés, Nous proposons une solution complète pour optimiser votre chaîne d'approvisionnement. Faites appel à nos experts Usine de prototypes de PCB pour des délais d'exécution rapides et des résultats supérieurs auxquels vous pouvez faire confiance.
Effets de la directive RoHS et de la soudure sans plomb sur les défauts
La mise en œuvre de la directive RoHS a eu un impact significatif sur la fabrication des cartes de circuits imprimés (PCBA), car elle impose l'utilisation de pâte à braser sans plomb. Comparée à la brasure étain-plomb traditionnelle, la brasure par refusion sans plomb nécessite généralement une température de brasage plus élevée.
En raison des variations de température et de matériaux, certains nouveaux défauts de soudure CMS sont également plus susceptibles d'apparaître lors du processus d'assemblage CMS.
Par exemple:
• Des températures de soudage plus élevées peuvent augmenter la probabilité de formation de billes de soudure.
• Les propriétés de mouillage des alliages sans plomb ne sont généralement pas aussi bonnes que celles des soudures traditionnelles.
• Des excroissances d'étain peuvent apparaître sur certains matériaux.
Par conséquent, lors de l'assemblage CMS sans plomb, les fabricants doivent accorder une plus grande attention au contrôle du processus, notamment en optimisant les profils de brasage par refusion et en sélectionnant des matériaux de pâte à braser appropriés, afin de réduire les défauts de brasage et d'améliorer la fiabilité du produit.
Conclusion
Un assemblage CMS stable et fiable est essentiel pour obtenir des circuits imprimés de haute qualité. Cependant, en production, divers défauts de soudure CMS peuvent survenir, notamment lors des deux étapes clés que sont le dépôt de pâte à braser et le brasage par refusion.
Si l'on parvient à comprendre les problèmes courants tels que les ponts de soudure, les empilements de soudure, les billes de soudure et l'effet « tête dans l'oreiller », il sera plus facile d'identifier les causes profondes des problèmes et de prendre les mesures d'amélioration correspondantes en temps voulu.
En production, l'optimisation du processus SMT, l'amélioration de l'impression de la pâte à braser et le contrôle raisonnable de la température et des paramètres de processus du brasage par refusion permettent de former des joints de soudure plus stables et fiables, améliorant ainsi la qualité globale de l'assemblage SMT et le rendement de production.
Questions fréquentes
Quels sont les défauts de soudure CMS les plus courants ?
Les défauts de soudure CMS les plus courants comprennent les ponts de soudure, les affaissements de soudure, les billes de soudure, le manque de mouillage et les joints de soudure froids.
Quelles sont les principales causes des défauts d'assemblage CMS ?
La plupart des défauts d'assemblage CMS sont dus à des problèmes d'impression de la pâte à braser, à un placement imprécis des composants ou à des profils de soudure par refusion incorrects.
Comment les fabricants peuvent-ils réduire les défauts de soudure CMS ?
Les fabricants peuvent réduire les défauts de soudure CMS en optimisant le processus CMS, en utilisant une pâte à braser de haute qualité, en améliorant les méthodes d'inspection et en contrôlant soigneusement les conditions de soudure par refusion.
