Las PCB (placas de circuito impreso) se aplican ampliamente en la industria electrónica moderna, incluido el cargador de portátil. El cargador de portátil se caracteriza por su pequeño volumen y un diseño interno sencillo con menos material utilizado. Como uno de los elementos esenciales en la industria electrónica, la PCB desempeña un papel clave como plataforma que soporta los componentes.
Las PCB utilizadas en los cargadores de portátiles son de doble cara. En lo que respecta a las PCB de doble cara de gran volumen, si los componentes en las placas de circuito están diseñados de forma inadecuada, no son compatibles con las especificaciones de diseño o las placas PCB presentan problemas como oxidación, circuitos abiertos, cortocircuitos y desprendimiento de la máscara de soldadura, se verá afectada la calidad y el rendimiento de la soldadura, incluyendo impresión de pasta de soldadura no conforme, circuitos abiertos en la PCB, cortocircuitos y desprendimiento de la máscara de soldadura. Este artículo proporcionará algunas soluciones basadas en los problemas anteriores para mejorar aún más la calidad de las PCB para cargadores de portátiles.
Mejorar las soluciones para la impresión de pasta de soldadura en PCB
La impresión de pasta de soldadura no calificada puede clasificarse en impresión de pasta de soldadura no calificada en los pines del transformador e impresión de pasta de soldadura no calificada debido a la oxidación de la PCB.
Impresión de pasta de soldadura no calificada en pines de transformador
Para el análisis de la impresión de pasta de soldadura en los pines del transformador, se debe realizar el análisis en términos de la temperatura durante la impresión de la pasta de soldadura. De acuerdo con los registros de operación práctica, la temperatura de precalentamiento es superior a 100°C. La temperatura de la primera ola de soldadura está entre 230°C y 260°C, mientras que la temperatura de la segunda ola de soldadura es superior a 150°C. Ambas temperaturas de ola de soldadura son inferiores a 260°C, con un tiempo de impresión entre 3 y 6 segundos, lo que es compatible con el requisito de impresión. Por lo tanto, se puede concluir que tanto la temperatura de impresión como el tiempo de impresión son conformes. A continuación viene el análisis de las especificaciones de los pines del transformador. La longitud del cable de salto negro está en el rango de 22 mm a 25 mm, lo que conduce a una impresión de pasta de soldadura no conforme. Por lo tanto, el cable de salto negro debe modificarse al rango de 20 mm a 23 mm. Como resultado, la tasa de defectos de la impresión de pasta de soldadura se reducirá a 0.
Impresión de pasta de soldadura no calificada debido a la oxidación de la PCB
La impresión de pasta de soldadura no calificada debido a la oxidación de la PCB se debe a las siguientes razones.
a.Los problemas de empaquetado que provocan una impresión de pasta de soldadura no calificada debido a la oxidación de la PCB incluyen principalmente:
① Las PCB se almacenan en el fabricante durante bastante tiempo con un sellado insuficiente. En otras palabras, las placas PCB no se conservan con un envasado al vacío completo.
① Las placas de circuito impreso se almacenan en el almacén durante mucho tiempo y sin control de temperatura y humedad constantes.
b.Los fabricantes de PCB prestan poca atención a la gestión de OSP (preservativos orgánicos de soldabilidad) y no llevan a cabo SPC (control estadístico de procesos) a intervalos regulares. Hasta ahora, el rango de control se sitúa en 0,35 μm ± 0,1 μm, pero el valor medido en la práctica es aproximadamente 0,34 μm, que es un valor límite inferior.
c.La tecnología de secado se implementa de manera inadecuada y el hisopo de esponja para absorber agua retiene demasiada agua, de modo que el agua en la superficie de las PCB no puede eliminarse por completo. Además, la temperatura de secado se ajusta a 80 °C, pero la temperatura medida en la práctica es de 75,6 °C, por lo que no se logra un secado completo, lo que provoca que la almohadilla de la PCB se oxide después de pasar por el horno de alta temperatura.
d.Los operadores pueden tocar directamente las placas de PCB con las manos, de modo que algunos contaminantes queden en la superficie de la placa de circuito.
Las mejoras de las soluciones destinadas a resolver los tres problemas anteriores se enumerarán en este párrafo. Para el envasado al vacío, los fabricantes tienen que empaquetar las PCB con embalaje al vacío, o serán devueltas. Además, una vez que se abre el embalaje al vacío, las PCB deben pasar por la impresión de pasta de soldadura en un plazo de 7 días y las PCB después del ensamblaje SMT (tecnología de montaje en superficie) deben almacenarse en un entorno con temperatura y humedad constantes, que deben inspeccionarse a intervalos regulares. Durante el proceso de fabricación, el OSP debe inspeccionarse cada dos horas y también debe llevarse a cabo el SPC. Además, se debe reforzar el control de la tecnología de secado y la esponja absorbente de agua debe cambiarse cada semana y lavarse cada 4 horas. La temperatura real tiene que ser compatible con la temperatura establecida. Además, las PCB no deben tocarse con las manos desnudas, lo cual debe comunicarse a los operadores y trabajadores.
Después de esta serie de medidas, la impresión de pasta de soldadura no conforme debido a la oxidación de la PCB disminuirá drásticamente del 0,0089% anterior al 0,001%.
Mejorar las soluciones para circuitos abiertos en PCB
Los circuitos abiertos de PCB se clasifican en dos categorías: circuitos abiertos de vías y circuitos abiertos de lámina de cobre.
Soluciones para circuitos abiertos de vía
Los circuitos abiertos en las vías presentan mucha más complejidad que los problemas tecnológicos ordinarios porque están relacionados con numerosos procesos de fabricación, incluidos el material del sustrato, la laminación, el taladrado y el recubrimiento de cobre, etc. Además, este tipo de defectos nunca puede detectarse hasta la etapa de ensamblaje SMT. En consecuencia, la solución esencial a este problema radica en su prevención desde la raíz.
Al analizar el orificio metalizado abierto, se puede observar que el cobre está distribuido uniformemente en la parte superior e inferior del orificio, mientras que en uno de los extremos del orificio no hay cobre. Al retirar la máscara de soldadura, se constata que el circuito está abierto.
A continuación, el análisis se implementa en el taladrado de PCB, galvanoplastia, película seca, grabado, prueba eléctrica e inspección del producto. Los circuitos abiertos en los orificios pasantes se generan posiblemente por las siguientes razones: las rebabas de taladrado no se eliminan por completo; la limpieza no se completa antes de la galvanoplastia; la película seca se genera a una velocidad demasiado alta; la película seca no está suficientemente limpia; no se realiza una inspección a contraluz en cada vía de la PCB después del grabado; no hay marcas de identificación claras entre productos calificados y no calificados durante la prueba eléctrica; no se realizan inspecciones al cobre de las vías.
Es necesario implementar soluciones de mejora para eliminar todos los defectos anteriores. Para evitar que la rebaba de perforación quede limpiada de forma incompleta, los operarios deben pulirla junto con el pulido manual. Con el fin de limpiar completamente los productos antes del galvanizado, deben pulirse las rebabas en la abertura de los orificios pasantes. Para evitar que la película seca se seque rápidamente, la velocidad de laminación de la película debe ajustarse a 2,0 m/s.
Soluciones para circuitos abiertos en láminas de cobre
Los circuitos abiertos de la lámina de cobre suelen producirse durante la ingeniería de grabado, la ingeniería de pruebas y la ingeniería de galvanoplastia. En consecuencia, deben aplicarse soluciones desde estos tres aspectos.
La ingeniería de grabado debe ser cuidadosamente monitoreada y analizada. Una vez que se detecte un grabado sucio, los operadores deben limpiarlo. Si la película de secado se rompe durante la limpieza, tienden a generarse circuitos abiertos. Porqueprimer artículono se inspecciona ni aprueba durante el grabado; el grabado incompleto no será regulado ni respetado, con circuitos abiertos de lámina de cobre que pasarán al siguiente proceso de ingeniería.
Según la observación y el análisis de la ingeniería de pruebas, las muestras calificadas y no calificadas no están bien controladas. Si las muestras no calificadas se colocan de manera desordenada, los operadores posiblemente permitirán que productos no calificados lleguen al mercado.
En lo que respecta a la ingeniería de galvanoplastia, las cortadoras eléctricas presentan una mala conductividad y el cobre electrodepositado es muy delgado, lo que fácilmente provoca la aparición de circuitos abiertos.
Se pueden lograr soluciones cumpliendo las siguientes instrucciones:
a.El primer artículo debe ser inspeccionado y aprobado para los productos de grabado que no deben fabricarse hasta que el primer artículo esté aprobado.
b.Las medidas de modificación deben regularse para abordar el grabado impuro, incluyendo la reparación manual en el borde de la placa y la operación secundaria dentro de la placa.
c.Para el cobre sobrante que alcance un grabado del borde de la placa no calificado de menos del 10%, se debe realizar una reparación manual.
d.La limpieza debe realizarse a lo largo de las huellas y la limpieza con agua debe llevarse a cabo de inmediato sobre la película rota.
e.Los productos conformes y no conformes deben estar marcados con identificaciones distintas.
f.Los tiempos de mantenimiento de las cortadoras deben mejorarse, pasando de una vez por semana a una vez al día, de modo que se pueda garantizar una conductividad excelente.
Mejorar las soluciones para cortocircuitos en PCB
Los cortocircuitos en las PCB son un tipo de defecto grave que puede causar resultados destructivos, por lo que deben evitarse tanto como sea posible.
Se debe implementar una prueba simple en el bucle no calificado de cortocircuitos de PCB, lo que indica que los cortocircuitos suelen concentrarse en el orificio ranurado ovalado. Debido a que se ha recubierto de cobre la pared interna del orificio ranurado, se aplica el taladrado por control numérico para participar en la fabricación. Dado que el equipo de perforación se utiliza durante mucho tiempo, la perforación no es tan completa.
Para resolver este problema, el orificio ranurado debe ampliarse y se deben realizar ajustes de compensación en el chaflán de acuerdo con los diferentes equipos de control numérico para evitar que se produzcan cortocircuitos en la PCB.
Mejorar las soluciones para el desprendimiento de la máscara de soldadura en PCB
Las razones del desprendimiento de la máscara de soldadura de la PCB incluyen:
a.La PCB sufre altas temperaturas y largos periodos de tiempo durante la soldadura por refusión;
b.Las características de la máscara de soldadura presentan una adhesión insuficiente o las PCB sufren un pretratamiento mal realizado;
Basándose en las dos razones, las soluciones de mejora deben analizarse desde las dos perspectivas. De acuerdo con la primera razón, se analizan las curvas de temperatura de diferentes hornos de soldadura por refusión pertenecientes a diferentes líneas de fabricación, por lo que en realidad no existen problemas en la curva de temperatura de la soldadura por refusión. Como resultado, la primera razón puede descartarse.
Sin embargo, cuando se trata de la segunda razón, las soluciones son alcanzables:
a.Una vez que el equipo sufra una avería, la producción debe detenerse de inmediato;
b.Los operadores deben ser conscientes de que la inspección debe realizarse nuevamente durante el desmontaje del equipo para evitar no conformidades en etapas posteriores de fabricación.
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