Efecto de vías taponadas con máscara de soldadura mal realizadas en vías de cobre de PCB y soluciones

Parece que no se produce una correlación directa entre las vías de PCB (placa de circuito impreso) conectadas con una máscara de soldadura y las vías de cobre. Sin embargo, el taponamiento de la máscara de soldadura mal realizado posiblemente conduzca a resultados destructivos en las PCB. Como un tipo de tecnología especial para la impresión de plantillas, la tecnología de conexión de máscara de soldadura para la fabricación de PCB se desarrolla con la aplicación y el progreso constante de SMT (tecnología de montaje superficial). La conexión de vías presenta las siguientes características:
• Entre todas las vías de las placas de circuito impreso, la mayoría de ellas no necesitan estar expuestas, excepto las vías de conexión de componentes, las vías de disipación térmica y las vías de prueba. El taponamiento de la máscara de soldadura evita que el fundente o la pasta de soldadura queden expuestos en el lado del componente a través de las vías en la etapa posterior de ensamblaje del componente, ya que posiblemente provocará cortocircuitos. Además, la soldadura en pasta se puede ahorrar mediante la aplicación de la tecnología de taponamiento de la máscara de soldadura.
• Las vías de taponamiento de la máscara de soldadura son compatibles con el requisito exigido por SMT, deteniendo el adhesivo adherido a la superficie de componentes como IC (circuitos integrados) fluya a través de las vías.
• La tecnología de taponamiento de la máscara de soldadura impide que el fundente, los productos químicos o la humedad entren en el estrecho espacio entre los componentes BGA y las placas de circuito, lo que reduce el riesgo de confiabilidad debido a la dificultad de limpieza.
• A veces, para satisfacer las demandas de la línea de ensamblaje automatizada, se debe aprovechar el vacío para absorber PCB para el transporte o la inspección. Por lo tanto, es necesario tapar las vías con una máscara de soldadura para detener la fuga de vacío que posiblemente provoque una sujeción suelta.

Causas del taponamiento de máscara de soldadura mal realizado

Una de las causas de un taponamiento de la máscara de soldadura mal realizado radica en un taponamiento de la máscara de soldadura incompleto o insuficiente.

El taponamiento incompleto o insuficiente de la máscara de soldadura se refiere a una situación en la que no hay aceite de máscara de soldadura en la parte superior de las vías, mientras que solo queda un poco de aceite de máscara de soldadura en la parte inferior.

Otro ejemplo de taponamiento de la máscara de soldadura incompleto o insuficiente indica que hay una máscara de soldadura en el lado izquierdo de la vía mientras que el llamado orificio de aire se expande hacia abajo a lo largo de la pared del orificio desde la abertura de la vía a la derecha de la vía. Luego se expande hacia el lado izquierdo de la pared de la vía cuando se acerca a la parte media de la vía con una sección transversal generada. La vía de cobre casi se rompe en la intersección entre la sección transversal y la vía de cobre de la pared.

Causas de rotura o delgadez del cobre vía

Una vez que se produce un taponamiento incompleto o insuficiente de la máscara de soldadura, la solución de micrograbado o la solución ácida pueden fluir hacia la vía en el proceso de fabricación posterior de PCB. Las vías suelen ser pequeñas con un diámetro inferior a 0,35 mm. Cuando se produce el taponamiento de la máscara de soldadura, queda muy poco o nada de aceite de máscara de soldadura para cubrir la abertura de la vía, mientras que hay una máscara de soldadura en el medio de la vía o en la parte inferior de la vía, de modo que no hay vías de paso para las soluciones dentro de las vías. Las soluciones solo se pueden ocultar en la intersección de la máscara de soldadura y la pared de la vía, y no se pueden eliminar, lo que finalmente provocará la rotura o la delgadez del cobre de la vía.

Daño resultante de la rotura o delgadez de la vía del cobre debido a un taponamiento de la máscara de soldadura mal realizado

una. Cuando el cobre se vuelve tan delgado en el lado interno de la vía, la resistencia llegará al nivel de miliohmios. No se prueba con el método de medición de dos cables aplicado para que los productos defectuosos no queden expuestos.

Si la prueba eléctrica no se realiza debido a un problema de delgadez del cobre expuesto, el cobre delgado se romperá debido a la operación a alta temperatura y la expansión del eje Z en la fase de PCBA (ensamblaje de placa de circuito impreso) que contiene soldadura. Como resultado, los productos electrónicos sufrirán una implementación de funciones insuficiente o posiblemente se volverán inestables en sus funciones cuando los clientes los usen a largo plazo. Cuando se trata de diluir el cobre sin romperlo por completo, eso no se puede descubrir mediante la aplicación de métodos de inspección ordinarios, incluidos AOI, AXI e inspección visual. Una vez que se averigüe, todos los productos que pertenezcan al mismo lote de producción deberán rasparse, lo que provocará una gran pérdida.

b. En lo que respecta a la rotura del cobre o la rotura circular, los fabricantes de PCB pueden encontrarla mediante pruebas eléctricas. Sin embargo, existe el problema de que el grabado de cobre a través de una solución de micrograbado es un proceso tan largo que no se generará hasta que llegue a la etapa del cliente. Significa que solo los clientes que solo sienten el estado de funcionamiento inestable de los productos electrónicos pueden encontrar la rotura del cobre. Por ejemplo, cuando los clientes encuentran productos electrónicos con pantalla negra o atascados, es posible que se deba a una rotura del cobre.

Soluciones

una. Desde la perspectiva del diseño de ingeniería

Después de que el departamento de ingeniería de una fábrica de fabricación de PCB recibe los archivos de diseño de PCB de los clientes, debe centrarse en la apertura de la vía de conexión y sus requisitos. En términos generales, la apertura de una vía de taponamiento debe ser inferior a 0,35 mm y no debe ser demasiado grande, ya que una apertura demasiado grande tiende a hacer que el taponamiento sea incompleto o insuficiente con mayor facilidad. Aunque los clientes presentan el requisito de tapar las vías, por lo general no establecen regulaciones específicas sobre la plenitud de las vías de taponamiento. De acuerdo con las regulaciones de IPC, el taponamiento por plenitud tampoco se ha definido específicamente. Según los requisitos establecidos por la gama más amplia de fabricantes de PCB y mis años de experiencia en ingeniería, creo que es mejor que las vías de conexión presenten una plenitud de más del 75 %.

b. Desde la perspectiva de la mejora de la tecnología de taponamiento de máscara de soldadura

Hasta ahora, la industria de PCB domina el siguiente tipo de taponamiento de máscara de soldadura a través de tecnologías:
Tecnología #1 A través de taponamiento → Impresión de máscara de soldadura (la hoja de aluminio participa en el taponamiento a través y se usa una placa de escape)
Tecnología #2 El taponamiento de vía ocurre con la impresión de aceite de máscara de soldadura en un tiempo equivalente.
Tecnología #3 Taponamiento de resina → Impresión de máscara de soldadura
Tecnología #4 Acabado superficial → Taponamiento de vía

En lo que se refiere a la plenitud mediante obturación, se sugiere aplicar la primera y la tercera tecnología mediante obturación porque ambos métodos contribuyen a una gran plenitud. Sin embargo, sufren de procesos de fabricación complicados que requieren chapa de aluminio y placa de escape. Además, se necesitan dos o más impresoras para la impresión síncrona y el secado de las placas lleva más tiempo.

La tecnología #2 presenta una alta eficiencia de fabricación, pero es bastante difícil de controlar a través de la plenitud. Este tipo de tecnología no se sugiere porque la plenitud de la vía baja despertará la vía delgada del cobre o la ruptura del cobre según la discusión en la parte anterior de este artículo.

La tecnología #4 generalmente no se aplica, por lo que no se discutirá en una parte posterior de este artículo.

C. A través del problema de apertura expuesto en las pruebas eléctricas

La inspección de apertura de vía indica si se produce un taponamiento de vía incompleto o insuficiente con el cobre de vía delgado o si se ha generado una rotura de cobre.

Como se discutió anteriormente, las pruebas eléctricas rara vez pueden diluirse a través del cobre, pero pueden explorar el problema de la rotura circular del cobre. Si se exploran vías abiertas durante la prueba eléctrica, se puede aplicar para verificar si se trata de un revestimiento de cobre sin electricidad, un revestimiento o una máscara de soldadura mal realizada a través del taponamiento. Con la causa del problema explorada, las medidas correspondientes se pueden enumerar a partir de entonces.

d. Desde la perspectiva de la máscara de soldadura o la calidad de la resina

Se debe implementar una prueba tecnológica en el nuevo aceite de máscara de soldadura a través de taponamiento y resina de taponamiento para que se pueda garantizar su calidad. Luego, deben usarse para participar en pruebas de lotes pequeños para verificar aún más su rendimiento y calidad. Como se muestra en la parte anterior de este artículo, la baja calidad de la máscara de soldadura de obturación o de la resina de obturación dará lugar a algunos problemas, por ejemplo, un agujero de aire. A medida que la solución de micrograbado ingresa al orificio de aire, el cobre se grabará lentamente con cobre delgado o se romperá. Su calidad nunca puede verse comprometida por su bajo costo.

La aplicación de la máscara de soldadura juega un papel clave en la fabricación de PCB y la plenitud de la conexión es significativamente importante porque se relaciona con la apariencia de los productos y se correlaciona con el problema de la calidad del cobre debido a una conexión incompleta o insuficiente. Como resultado, debe prestarse una atención extraordinaria a la administración práctica. Específicamente, los procedimientos reglamentados deben cumplirse; la administración de la fabricación debe refinarse; los estándares de inspección deben aclararse para que la plenitud del taponamiento de la vía esté completamente garantizada.

Recursos útiles
• Máscara de soldadura y sus consejos de diseño
• Requisito de diseño de PCB SMT:configuración de la conexión Pad-Trace, orificios pasantes, punto de prueba, máscara de soldadura y serigrafía
• Influencia en la máscara de soldadura Uniformidad de espesor mediante serigrafía Diseño de lecho de clavos
• Medidas efectivas para mejorar la máscara de soldadura tapada a través de la tecnología de fabricación