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大研智造丨電子行業(yè)PCB失效現(xiàn)狀:改進措施與激光焊錫技術(下)

10/24 11:23
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(接上篇)

6 改進建議

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當前,我國制造業(yè)向高質量、高端、智能、綠色等方向發(fā)展。國內PCB產業(yè)作為電子信息產業(yè)的基礎產業(yè),在PCB整體規(guī)模擴大的同時也非常有必要提升相關產品的質量和口碑,促進我國從PCB制造大國向PCB制造強國轉變?;诮陙淼腜CB質量分析數(shù)據(jù),結合與國內代表性的終端廠商及PCB制造商交流情況,有以下幾點改進建議。

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(1)PCB的生產流程長、工藝復雜,普通多層板的生產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)后的組件級檢驗,再到下游各類電子產品的上裝應用。對于PCB產品而言,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)應用環(huán)境等,均會對其性能和質量產生影響。因此,建議基于產業(yè)鏈上下游協(xié)同開展PCB精準開發(fā)設計,加強產品研發(fā)與上游材料、設備能力及終端需求的協(xié)同和實驗室研制與車間工程化的協(xié)同,確保所開發(fā)產品能更好地滿足市場實際應用。

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(2)檢測分析技術已經是越來越重要的一種研發(fā)手段,迅速、及時、準確地檢測分析是科研和生產的眼睛,可協(xié)助企業(yè)準確控制工藝過程、探索材料和產品性能的關系、研究產品性能與外界條件的關系、確定材料或產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)內相關專業(yè)機構能增強面向高端PCB的質量檢測、可靠性試驗及失效分析服務能力的供給,如面向新能源發(fā)展的PCB可靠性評價分析技術、6G低軌衛(wèi)星應用環(huán)境模擬試驗技術、虛擬仿真驗證技術、高速高頻測試技術、微納尺寸界面表征技術、高精度無損失效分析定位技術等。

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

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(4)為應對不斷上漲的人力成本壓力,以及客戶在品質、交期、服務等方面更高的要求,PCB行業(yè)數(shù)字化轉型工作迫在眉睫。建議國內PCB行業(yè)加強智能制造的系統(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研究,加速推動自動化向數(shù)字化技術與先進制造技術融合發(fā)展。

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7??激光焊錫技術在PCB制造中的應用

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上文提到的改進措施中,激光焊錫技術,特別是激光噴射錫球技術(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技術通過激光束熔化預制釬料球,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),從而提高了焊接質量并減少了材料變形和元件損傷。

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LJSBB技術的優(yōu)勢在于其高定位精度,能夠精確控制焊點,避免橋連現(xiàn)象,同時實現(xiàn)微米級的焊接精度,這顯著提升了焊點的疲勞壽命。此外,該技術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,有效縮短了生產周期。

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通過這些特點,LJSBB技術不僅提升了PCB的焊接質量,還增強了生產效率和產品的可靠性,為PCB制造業(yè)帶來了顯著的優(yōu)勢。

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8 ?結語

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本文深入分析了國內印制電路板(PCB)產品的失效現(xiàn)狀,并提出了針對性的改進建議。通過對數(shù)百個失效案例的統(tǒng)計分析,我們發(fā)現(xiàn)PCB自身質量異常是導致PCBA失效的最主要原因,且這一趨勢在逐年增加。特別是導通失效、可焊性不良、分層爆板和絕緣失效成為了行業(yè)面臨的主要質量問題。此外,我們還發(fā)現(xiàn),無論是軍用還是民用PCB,導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在應用環(huán)境和技術要求上的差異。

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針對這些問題,我們提出了一系列改進建議,包括加強產業(yè)鏈上下游的協(xié)同設計、提升檢測分析技術、優(yōu)化產業(yè)鏈配套以及推動智能制造和數(shù)字化轉型。特別是激光焊錫技術的應用,為提升PCB焊接質量提供了有效的解決方案。激光焊錫技術不僅提高了焊接的精度和效率,還增強了焊點的機械強度和疲勞壽命,從而提升了PCB產品的整體質量和可靠性。

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本文的建議旨在為PCB行業(yè)的提質增效提供參考,助力國內PCB產業(yè)從制造大國向制造強國轉變。我們期待行業(yè)內的企業(yè)和研究機構能夠采納這些建議,共同推動國內PCB產業(yè)的技術進步和市場競爭力。

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本文由大研智造撰寫,專注于提供智能制造精密焊接領域的最新技術資訊和深度分析。作為集研發(fā)、生產、銷售、服務為一體的激光焊錫機技術廠家,我們擁有超過20年的行業(yè)經驗。想要了解更多關于激光焊錫機在智能制造精密焊接領域中的應用,或是有特定的技術需求,請在大研智造官網聯(lián)系我們。歡迎來我司參觀、試機、免費打樣。

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