Ngăn ngừa lỗ hổng trong mạ và hàn liên quan đến việc thử nghiệm các quy trình sản xuất mới và phân tích kết quả. Các lỗ rỗng trong lớp mạ và hàn thường có nguyên nhân xác định được, chẳng hạn như loại kem hàn hoặc mũi khoan được sử dụng trong quá trình sản xuất. Các nhà sản xuất PCB có thể sử dụng một số chiến lược chính để xác định và giải quyết các nguyên nhân phổ biến gây ra những khoảng trống này.
1.Điều chỉnh đường cong nhiệt độ hồi lưu
Một trong những cách để ngăn ngừa sâu răng hàn là điều chỉnh vùng tới hạn của đường cong hồi lưu. Đưa ra các giai đoạn thời gian khác nhau có thể làm tăng hoặc giảm khả năng hình thành khoảng trống. Hiểu được các đặc điểm của đường cong hồi lưu lý tưởng là điều cần thiết để ngăn ngừa sâu răng thành công.
Trước tiên, hãy xem Cài đặt hiện tại về thời gian khởi động. Hãy thử tăng nhiệt độ làm nóng trước hoặc kéo dài thời gian làm nóng trước của đường cong hồi lưu. Các lỗ hàn có thể hình thành do không đủ nhiệt ở vùng làm nóng trước, vì vậy hãy sử dụng các chiến lược này để giải quyết nguyên nhân gốc rễ.
Vùng nhiệt đồng nhất cũng là thủ phạm phổ biến trong các khoảng trống hàn. Thời gian ngâm ngắn có thể không cho phép tất cả các bộ phận và khu vực của bo mạch đạt được nhiệt độ cần thiết. Cố gắng dành thêm thời gian cho khu vực này của đường cong trào ngược.
2.Sử dụng ít thông lượng hơn
Quá nhiều từ thông có thể làm trầm trọng thêm và thường dẫn đến hàn. Một vấn đề khác với khoang khớp: khử khí từ thông. Nếu dòng khí không có đủ thời gian để khử khí, khí dư sẽ bị giữ lại và hình thành khoảng trống.
Khi áp dụng quá nhiều từ thông vào PCB, thời gian cần thiết để từ thông được khử khí hoàn toàn sẽ kéo dài. Trừ khi bạn thêm thời gian khử khí, từ thông bổ sung sẽ dẫn đến các khoảng trống trong mối hàn.
Mặc dù việc tăng thêm thời gian khử khí có thể giải quyết được vấn đề này nhưng sẽ hiệu quả hơn nếu duy trì lượng từ thông cần thiết. Điều này tiết kiệm năng lượng, tài nguyên và làm cho các khớp sạch hơn.
3. Chỉ sử dụng mũi khoan sắc bén
Nguyên nhân phổ biến khiến lỗ mạ kém do khoan lỗ. Mũi cùn hoặc độ chính xác khoan kém có thể làm tăng khả năng hình thành mảnh vụn trong quá trình khoan. Khi những mảnh này dính vào PCB sẽ tạo ra những vùng trống không thể mạ đồng được. Điều này làm ảnh hưởng đến độ dẫn điện, chất lượng và độ tin cậy.
Các nhà sản xuất có thể giải quyết vấn đề này bằng cách chỉ sử dụng những mũi khoan sắc bén và sắc bén. Thiết lập một lịch trình nhất quán để mài hoặc thay thế các mũi khoan, chẳng hạn như hàng quý. Việc bảo trì thường xuyên này sẽ đảm bảo chất lượng khoan xuyên lỗ ổn định và giảm thiểu khả năng có mảnh vụn.
4.Thử các thiết kế mẫu khác nhau
Thiết kế mẫu được sử dụng trong quá trình chỉnh lại dòng chảy có thể giúp hoặc cản trở việc ngăn ngừa các khoảng trống hàn. Thật không may, không có giải pháp chung cho tất cả các lựa chọn thiết kế mẫu. Một số thiết kế hoạt động tốt hơn với các loại chất hàn, chất trợ dung hoặc PCB khác nhau. Có thể mất một số lần thử và sai để tìm ra lựa chọn cho một loại bảng cụ thể.
Để tìm thành công thiết kế mẫu phù hợp đòi hỏi một quá trình thử nghiệm tốt. Các nhà sản xuất phải tìm cách đo lường và phân tích ảnh hưởng của thiết kế ván khuôn đến các khoảng trống.
Một cách đáng tin cậy để thực hiện việc này là tạo một loạt PCBS với thiết kế mẫu cụ thể và sau đó kiểm tra chúng một cách kỹ lưỡng. Một số mẫu khác nhau được sử dụng để làm điều này. Việc kiểm tra sẽ cho thấy thiết kế ván khuôn nào có số lượng lỗ hàn trung bình.
Công cụ quan trọng trong quá trình kiểm tra là máy chụp X-quang. Tia X là một trong những cách để tìm ra các lỗ rỗng được hàn và đặc biệt hữu ích khi xử lý các PCBS nhỏ, được đóng gói chặt chẽ. Việc sở hữu một chiếc máy X-quang tiện lợi sẽ giúp quá trình kiểm tra trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn rất nhiều.
5. Tốc độ khoan giảm
Ngoài độ sắc bén của mũi khoan, tốc độ khoan cũng sẽ ảnh hưởng lớn đến chất lượng mạ. Nếu tốc độ bit quá cao sẽ làm giảm độ chính xác và tăng khả năng hình thành mảnh vụn. Tốc độ khoan cao thậm chí có thể làm tăng nguy cơ vỡ PCB, đe dọa tính toàn vẹn của cấu trúc.
Nếu các lỗ trên lớp phủ vẫn còn phổ biến sau khi mài hoặc thay mũi khoan, hãy thử giảm tốc độ khoan. Tốc độ chậm hơn cho phép có nhiều thời gian hơn để hình thành, làm sạch qua các lỗ.
Hãy nhớ rằng các phương pháp sản xuất truyền thống ngày nay không phải là một lựa chọn. Nếu hiệu quả là yếu tố được cân nhắc trong việc thúc đẩy tốc độ khoan cao thì in 3D có thể là một lựa chọn tốt. PCBS in 3D được sản xuất hiệu quả hơn các phương pháp truyền thống nhưng có độ chính xác tương đương hoặc cao hơn. Việc chọn PCB in 3D có thể không yêu cầu khoan xuyên lỗ.
6. Dán chất hàn chất lượng cao
Việc tìm cách tiết kiệm tiền trong quá trình sản xuất PCB là điều đương nhiên. Thật không may, việc mua kem hàn giá rẻ hoặc chất lượng thấp có thể làm tăng khả năng hình thành các lỗ rỗng trong mối hàn.
Tính chất hóa học của các loại kem hàn khác nhau ảnh hưởng đến hiệu suất của chúng và cách chúng tương tác với PCB trong quá trình hồi lưu. Ví dụ: sử dụng kem hàn không chứa chì có thể co lại trong quá trình làm mát.
Việc chọn kem hàn chất lượng cao đòi hỏi bạn phải hiểu rõ nhu cầu của PCB và mẫu được sử dụng. Chất hàn dày hơn sẽ khó xuyên qua mẫu có khẩu độ nhỏ hơn.
Có thể hữu ích khi kiểm tra các loại kem hàn khác nhau cùng lúc với việc kiểm tra các mẫu khác nhau. Nhấn mạnh vào việc sử dụng quy tắc năm bóng để điều chỉnh kích thước khẩu độ của mẫu sao cho miếng dán hàn phù hợp với mẫu. Quy tắc nêu rõ rằng các nhà sản xuất phải sử dụng ván khuôn có khẩu độ cần thiết để lắp năm viên bi hàn. Khái niệm này đơn giản hóa quá trình tạo các cấu hình mẫu dán khác nhau để thử nghiệm.
7. Giảm quá trình oxy hóa dán hàn
Quá trình oxy hóa kem hàn thường xảy ra khi có quá nhiều không khí hoặc độ ẩm trong môi trường sản xuất. Bản thân quá trình oxy hóa làm tăng khả năng hình thành các lỗ rỗng và nó cũng cho thấy rằng không khí hoặc độ ẩm dư thừa sẽ làm tăng thêm nguy cơ hình thành các lỗ rỗng. Việc phân giải và giảm quá trình oxy hóa giúp ngăn chặn sự hình thành các lỗ rỗng và cải thiện chất lượng PCB.
Đầu tiên hãy kiểm tra loại kem hàn được sử dụng. Kem hàn tan trong nước đặc biệt dễ bị oxy hóa. Ngoài ra, thông lượng không đủ làm tăng nguy cơ oxy hóa. Tất nhiên, quá nhiều thông lượng cũng là một vấn đề nên nhà sản xuất phải tìm cách cân bằng. Tuy nhiên, nếu quá trình oxy hóa xảy ra, việc tăng lượng từ thông thường có thể giải quyết được vấn đề.
Các nhà sản xuất PCB có thể thực hiện nhiều bước để ngăn chặn các lỗ mạ và hàn trên các sản phẩm điện tử. Khoảng trống ảnh hưởng đến độ tin cậy, hiệu suất và chất lượng. May mắn thay, việc giảm thiểu khả năng hình thành các khoảng trống cũng đơn giản như thay đổi chất hàn hoặc sử dụng thiết kế giấy nến mới.
Bằng cách sử dụng phương pháp kiểm tra-kiểm tra-phân tích, bất kỳ nhà sản xuất nào cũng có thể tìm ra và giải quyết nguyên nhân cốt lõi gây ra các khoảng trống trong quá trình hồi lưu và mạ.
