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電子行業(yè)PCB失效現(xiàn)狀:改進(jìn)措施與激光焊錫技術(shù)(下)

大研智造 ? 來源:jf_44781395 ? 作者:jf_44781395 ? 2024-10-24 11:12 ? 次閱讀

(接上篇)

6 改進(jìn)建議

當(dāng)前,我國制造業(yè)向高質(zhì)量、高端、智能、綠色等方向發(fā)展。國內(nèi)PCB產(chǎn)業(yè)作為電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),在PCB整體規(guī)模擴(kuò)大的同時(shí)也非常有必要提升相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量和口碑,促進(jìn)我國從PCB制造大國向PCB制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變。基于近年來的PCB質(zhì)量分析數(shù)據(jù),結(jié)合與國內(nèi)代表性的終端廠商及PCB制造商交流情況,有以下幾點(diǎn)改進(jìn)建議。

(1)PCB的生產(chǎn)流程長、工藝復(fù)雜,普通多層板的生產(chǎn)制程涉及幾十道工序,涵蓋了從上游半固化片和覆銅板材料的開料到后續(xù)表面組裝(Surface Mounted Technology,SMT)等電子裝聯(lián)后的組件級(jí)檢驗(yàn),再到下游各類電子產(chǎn)品的上裝應(yīng)用。對(duì)于PCB產(chǎn)品而言,從上游的材料,中間的元件加工和組件電子裝聯(lián)制程,到下游的系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境等,均會(huì)對(duì)其性能和質(zhì)量產(chǎn)生影響。因此,建議基于產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同開展PCB精準(zhǔn)開發(fā)設(shè)計(jì),加強(qiáng)產(chǎn)品研發(fā)與上游材料、設(shè)備能力及終端需求的協(xié)同和實(shí)驗(yàn)室研制與車間工程化的協(xié)同,確保所開發(fā)產(chǎn)品能更好地滿足市場實(shí)際應(yīng)用。

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(2)檢測分析技術(shù)已經(jīng)是越來越重要的一種研發(fā)手段,迅速、及時(shí)、準(zhǔn)確地檢測分析是科研和生產(chǎn)的眼睛,可協(xié)助企業(yè)準(zhǔn)確控制工藝過程、探索材料和產(chǎn)品性能的關(guān)系、研究產(chǎn)品性能與外界條件的關(guān)系、確定材料或產(chǎn)品長期使用的可靠性等,極大提升企業(yè)研發(fā)和品控水平。希望行業(yè)內(nèi)相關(guān)專業(yè)機(jī)構(gòu)能增強(qiáng)面向高端PCB的質(zhì)量檢測、可靠性試驗(yàn)及失效分析服務(wù)能力的供給,如面向新能源發(fā)展的PCB可靠性評(píng)價(jià)分析技術(shù)、6G低軌衛(wèi)星應(yīng)用環(huán)境模擬試驗(yàn)技術(shù)、虛擬仿真驗(yàn)證技術(shù)、高速高頻測試技術(shù)、微納尺寸界面表征技術(shù)、高精度無損失效分析定位技術(shù)等。


(3)未來高密度化和高性能化成為PCB技術(shù)發(fā)展的重要方向,多層板、撓性板和剛撓結(jié)合板、高密度互連(High Density Interconnector,HDI)板、高速高頻板等高端產(chǎn)品的需求日益上升,將要求PCB面積更小、孔徑更小、布線寬度更窄、層數(shù)更高,可承擔(dān)更復(fù)雜的功能。為了適應(yīng)和滿足這些發(fā)展的需要,除了PCB制造企業(yè)需提升自己的技術(shù)水平之外,產(chǎn)業(yè)鏈配套的材料、軟件、設(shè)備等方面技術(shù)也需不斷提高。因此,有必要系統(tǒng)梳理目前產(chǎn)業(yè)鏈在制程、材料與設(shè)備等方面的主要技術(shù)缺口,加大產(chǎn)學(xué)研合作力度,解決行業(yè)內(nèi)重大關(guān)鍵性、基礎(chǔ)性和共性技術(shù)問題;同時(shí),需要加快開展面向用戶應(yīng)用的質(zhì)量一致性、加工工藝、可靠性等方面驗(yàn)證數(shù)據(jù)積累,在用戶產(chǎn)品的實(shí)際使用環(huán)境或接近實(shí)際使用環(huán)境下開展一系列試驗(yàn)、分析、評(píng)估和綜合評(píng)價(jià)等工作,快速提升產(chǎn)品成熟度。

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(4)為應(yīng)對(duì)不斷上漲的人力成本壓力,以及客戶在品質(zhì)、交期、服務(wù)等方面更高的要求,PCB行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作迫在眉睫。建議國內(nèi)PCB行業(yè)加強(qiáng)智能制造的系統(tǒng)性規(guī)劃,集中行業(yè)上、中、下游資源開展智能制造共性技術(shù)研究,加速推動(dòng)自動(dòng)化向數(shù)字化技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)融合發(fā)展。

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7激光焊錫技術(shù)在PCB制造中的應(yīng)用

上文提到的改進(jìn)措施中,激光焊錫技術(shù),特別是激光噴射錫球技術(shù)(Laser Jet Solder Ball Bonding,LJSBB),為PCB制造提供了一種有效的解決方案。自1997年問世以來,LJSBB技術(shù)通過激光束熔化預(yù)制釬料球,并利用高壓氣體精確地將熔融的釬料球噴射到焊盤上,形成冶金連接。這一過程不僅實(shí)現(xiàn)了非接觸式焊接,還保證了局部加熱和小熱影響區(qū),從而提高了焊接質(zhì)量并減少了材料變形和元件損傷。

LJSBB技術(shù)的優(yōu)勢在于其高定位精度,能夠精確控制焊點(diǎn),避免橋連現(xiàn)象,同時(shí)實(shí)現(xiàn)微米級(jí)的焊接精度,這顯著提升了焊點(diǎn)的疲勞壽命。此外,該技術(shù)還具有高填充率的通孔填錫能力,無需助焊劑,從而確保了焊點(diǎn)的清潔度并免除了二次清洗的需要。激光焊錫速度快,效率高,且一致性好,減少了人為因素的影響,有效縮短了生產(chǎn)周期。

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通過這些特點(diǎn),LJSBB技術(shù)不僅提升了PCB的焊接質(zhì)量,還增強(qiáng)了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的可靠性,為PCB制造業(yè)帶來了顯著的優(yōu)勢。

8 結(jié)語

本文深入分析了國內(nèi)印制電路板(PCB)產(chǎn)品的失效現(xiàn)狀,并提出了針對(duì)性的改進(jìn)建議。通過對(duì)數(shù)百個(gè)失效案例的統(tǒng)計(jì)分析,我們發(fā)現(xiàn)PCB自身質(zhì)量異常是導(dǎo)致PCBA失效的最主要原因,且這一趨勢在逐年增加。特別是導(dǎo)通失效、可焊性不良、分層爆板和絕緣失效成為了行業(yè)面臨的主要質(zhì)量問題。此外,我們還發(fā)現(xiàn),無論是軍用還是民用PCB,導(dǎo)通失效和可焊性不良都是最突出的問題,這反映了軍用和民用PCB在應(yīng)用環(huán)境和技術(shù)要求上的差異。

針對(duì)這些問題,我們提出了一系列改進(jìn)建議,包括加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同設(shè)計(jì)、提升檢測分析技術(shù)、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈配套以及推動(dòng)智能制造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型。特別是激光焊錫技術(shù)的應(yīng)用,為提升PCB焊接質(zhì)量提供了有效的解決方案。激光焊錫技術(shù)不僅提高了焊接的精度和效率,還增強(qiáng)了焊點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度和疲勞壽命,從而提升了PCB產(chǎn)品的整體質(zhì)量和可靠性。

本文的建議旨在為PCB行業(yè)的提質(zhì)增效提供參考,助力國內(nèi)PCB產(chǎn)業(yè)從制造大國向制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變。我們期待行業(yè)內(nèi)的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)能夠采納這些建議,共同推動(dòng)國內(nèi)PCB產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和市場競爭力。

本文由大研智造撰寫,專注于提供智能制造精密焊接領(lǐng)域的最新技術(shù)資訊和深度分析。作為集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)為一體的激光焊錫機(jī)技術(shù)廠家,我們擁有超過20年的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。想要了解更多關(guān)于激光焊錫機(jī)在智能制造精密焊接領(lǐng)域中的應(yīng)用,或是有特定的技術(shù)需求,請(qǐng)?jiān)诖笱兄窃旃倬W(wǎng)聯(lián)系我們。歡迎來我司參觀、試機(jī)、免費(fèi)打樣。

審核編輯 黃宇

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