Analys av orsakerna till otillräcklig lödglans vid SMT-patchning

Otillräcklig lödglans på en lödfog kan orsakas av flera faktorer. En komponent kan ha otillräcklig lödning, den kan ha överhettats under lång tid, eller så kan den ha skalats av vid lödfogen på grund av ålder eller överhettning.

Kall lödning

Problemet med otillräcklig lödglans i SMT-patchar orsakas ofta av otillräcklig lödning. Otillräcklig lödglans kan försvaga lödfogarna och öka deras känslighet för fel och sprickbildning. Lyckligtvis finns det sätt att åtgärda problemet, t.ex. genom att applicera mer lödmetall eller värma upp fogarna igen.

Otillräcklig lödglans orsakas antingen av otillräckligt flussmedel eller för hög värme under lödningen. Otillräcklig vätning kan också bero på att både stift och pad inte värms upp jämnt eller att lodet inte får tillräckligt med tid att flöda. När detta händer kan ett skikt av metalloxid bildas på det sammanfogade objektet. I sådana fall bör man använda en reparationsteknik för att rengöra kortet och applicera lodet jämnt på de två komponenterna.

PCB-oxidation

Otillräcklig lödglans vid SMT-patchning kan bero på ett antal olika orsaker. Ett vanligt problem är felaktig förvaring och användning av lödpasta. Lödpastan kan vara för torr eller ha ett utgånget datum. Lödpastan kan också ha en dålig viskositet. Dessutom kan lödpastan bli förorenad med tennpulver under patchningen.

Detta problem uppstår vanligtvis när kretskort lämnas oskyddade under en längre tid. En annan vanlig orsak till dåliga lödfogar är oxidation av ytmonteringsplattan. Oxidation kan uppstå på kretskortets yta under lagring eller under transport. Oavsett orsaken till problemet är det viktigt att vidta åtgärder för att förhindra att det uppstår.

Lödkulor

Lödkulor är små kulor av lödmetall som kan ha allvarliga konsekvenser för ett kretskorts funktion. Små kulor kan flytta komponenter från deras plats och större kulor kan försämra lödfogens kvalitet. De kan också rulla över till andra delar av kortet och orsaka kortslutningar och brännskador. Dessa problem kan undvikas genom att se till att kretskortets basmaterial är torrt före återflödet.

Att välja rätt lödpasta att använda vid lödning är en viktig faktor för att minimera risken för lödkulor. Att använda rätt pasta kan avsevärt minska risken för att behöva omarbeta ett kort. En långsam förvärmning gör att lodet kan spridas jämnt över hela ytan och förhindrar bildandet av lödkulor.

Överskott av lod

Överflödig lödglans i SMT-patchprocesser orsakas ofta av en kombination av faktorer. Den första är en låg förvärmningstemperatur, vilket påverkar lödfogens utseende. Den andra är förekomsten av lödrester. Det senare kan göra att lödfogen ser matt eller till och med avdomnad ut.

Lödpasta som smetas ut på stencilen är en annan vanlig orsak. Om pastan inte har återfuktats ordentligt kan överflödigt lödtenn rinna ut och dölja lödfogens anslutning. Avlägsna överflödigt lödtenn med en lodsug, en lödvick eller en het järnspets.

Felaktig svetsning

Lödfogar med otillräcklig glans kan vara ett resultat av felsvetsning. Lodet kan ha dålig vätning, vara mörkt eller icke-reflekterande eller vara för grovt för att se bra ut. Den bakomliggande orsaken är att lodet inte har värmts tillräckligt för att nå en tillräckligt hög temperatur för att lodet ska smälta helt.

Lödpasta gör inte sitt lödjobb eftersom den inte blandats eller förvarats på rätt sätt. Det kan hända att pastan inte löses upp helt i lödbadet och att tennpulvret spills ut under lödningen. En annan orsak är att lödpastan kan ha ett utgånget datum. En sjunde möjlig orsak till otillräcklig lödglans i en SMT-patch är den produktionsteknik som används av leverantören av lödpasta.

Hålrum i lödningar

Lödhål i SMT-patchar kan ha en negativ inverkan på komponentens tillförlitlighet och funktionalitet. De minskar lödkulans tvärsnitt, vilket minskar mängden lödmetall som kan överföra värme och ström. Under återflödet kan dessutom små befintliga hålrum smälta samman och bilda stora hålrum. Helst bör hålrum elimineras eller reduceras till en hanterbar nivå. Många studier visar dock att måttliga hålrum kan öka tillförlitligheten genom att minska sprickutbredningen och öka lödfogens höjd.

Lödhål i SMT-patchar är inget allvarligt problem om de är sällsynta och inte påverkar tillförlitligheten. Men om de förekommer i en produkt signalerar det att tillverkningsparametrarna behöver justeras. Vissa faktorer kan bidra till förekomsten av hålrum i SMT-patcher, t.ex. flussmedel och föroreningar på kretskort. Förekomsten av dessa hålrum kan upptäckas visuellt på röntgenbilder, där de framträder som en ljusare fläck inuti lödkulan.