Menguasai Pengujian Solderabilitas PCB: Pastikan Rakit & Produksi yang Andal
Anda perlu pengujian solder untuk meminimalkan masalah solderabilitas komponen dalam manufaktur PCB. Anda dapat menggunakan langkah pencegahan, seperti metode wetting balance solder, untuk menghapus bagian papan sirkuit yang tidak terlalu baik. Semua produk elektronik dan PCB yang lulus uji pasti akan terlalu baik dalam produksi volume.
Dasarnya, pengujian solderabilitas akan memungkinkan Anda untuk memproyeksikan tingkat keberhasilan proses soldering Anda sebelum melakukan produksi skala besar. Setelah Anda merakit dan menyolder banyak komponen, akan mahal untuk mengulang bagian cacat pada tahap ini. Kegagalan komponen sebagian besar disebabkan oleh penempatan solder mask yang buruk. Artikel ini akan membantu Anda memahami pengujian solder dengan baik.
1. Apa itu Pengujian Solderabilitas?
Solder adalah bahan yang Anda gunakan untuk menghubungkan komponen PCB Anda. Anda perlu melakukan pengujian solderabilitas untuk mengukur kemampuan wetting dari terminasi. Setelah Anda mengetahui kemampuan wetting mereka, mudah untuk mengamankan koneksi. Penting untuk dicatat bahwa ini adalah salah satu metode pengujian papan sirkuit yang paling krusial.
Menilai solderabilitas komponen Anda akan memberitahu pemasok PCB Anda apakah bagian yang terhubung dapat menahan suhu soldering yang parah. Selain itu, ini juga menentukan apakah menyimpan bagian-bagian ini dapat mempengaruhi kemampuan mereka untuk menyolder ke papan. Secara umum, memahami solderabilitas komponen Anda dapat mengurangi kegagalan papan sirkuit dan meningkatkan kualitas produk akhir.
2. Jenis Pengujian Solderabilitas PCB
Anda dapat menentukan solderabilitas bagian dengan menentukan kemampuan wetting-nya. Solder wetting adalah penciptaan film solder yang relatif seragam, halus, dan berkelanjutan. Film ini menunjukkan ikatan yang kuat pada bagian yang disolder. Sebaliknya, non-wetting adalah ketika lapisan solder sebagian saja menempel pada komponen. Di sisi lain, dewetting adalah kondisi di mana solder menarik diri setelah menutupi sebuah komponen. Ini membentuk dune solder yang tidak merata tetapi tidak meninggalkan bagian yang terbuka.
Ada banyak jenis pengujian solderabilitas, tetapi metode yang paling umum adalah:
2.1 Metode Dip and Look
Insinyur secara luas menerapkan metode dip and look dalam QA proses dan pemeriksaan keandalan. Dengan kata lain, metode dip and look adalah prosedur pengujian kualitatif. Dasarnya, Anda menggunakan karakteristik fisik dari sebuah komponen untuk menentukan solderabilitasnya.
Anda dapat menerapkan metode dip and look pada terminasi leaded dan leadless. Ini terdiri dari tiga langkah utama: pre-conditioning, penggunaan flux, dan pengendapan terminasi. Anda harus melakukan pengujian solderabilitas dip and look dengan mengekspos bagian ke kondisi uap selama maksimal delapan jam. Setelah steaming, Anda harus menyelupkan terminal ke dalam solder. Ingat untuk melakukan langkah ini dengan cara yang terkontrol menggunakan rosin flux yang diaktifkan.
Terakhir, periksa bagian sesuai dengan standar solderabilitas industri. Anda hanya harus mempertimbangkan bahwa komponen Anda telah lulus pengujian solderabilitas jika lapisan solder segar mencakup setidaknya 95% dari mereka. Pelapisan, bahan solder, dan kondisi pengujian menentukan metode pembentukan sambungan solder.
2.2 Analisis Wetting Balance
Metode analisis wetting balance adalah proses kuantitatif yang Anda lakukan pada paket berbasis permukaan, seperti BGA dan CGA. Teknik ini mengevaluasi kekuatan wetting dari solder cair pada permukaan penilaian.
Pertama, Anda harus memasukkan koneksi ke dalam flux yang tidak diaktifkan. Kedua, muat paket ke dalam lengan wetting balance sebelum menyelupkan kontak ke dalam solder cair. Kemudian, plot gaya yang diterapkan pada lengan balance sebagai faktor waktu. Ingat, plot dimulai dengan gaya wetting negatif (state non-wet). Kemudian secara bertahap meningkat melewati sumbu nol, menunjukkan bahwa wetting telah terjadi.
Kepadatan solder dan tegangan permukaan menentukan waktu wetting, aspek krusial yang dapat Anda gunakan untuk mengukur solderabilitas. Ingat bahwa sebagian besar insinyur menggunakan metode analisis wetting balance sebagai instrumen teknik dan bukan monitor manufaktur.
2.3 Pengujian Simulasi Surface Mount
Anda dapat menggunakan pengujian simulasi surface mount untuk setiap bagian Surface Mount Technology (SMT). Ini termasuk komponen di mana Anda tidak dapat menggunakan metode pengujian lain, seperti analisis wetting balance.
Anda dapat melakukan simulasi surface mount dengan mencetak pasta solder ke dalam wadah keramik. Setelah itu, Anda harus menempatkan bagian ke dalam pasta. Terakhir, Anda harus menempatkannya ke dalam plate reflow konveksi. Ingat bahwa Anda dapat menggunakan pengujian simulasi surface mount pada setiap bagian berbasis permukaan, seperti BGA dan CGA.
3. Manfaat Melakukan Pengujian Solderabilitas
Pengujian solder menghemat biaya dan merupakan metode efektif untuk mencegah komponen yang tidak terlalu baik mencapai produksi akhir.
Kedua, pengujian solder menjamin koneksi listrik yang tepat. Ini karena komponen yang lulus uji memiliki kontak yang andal dan ikatan yang tidak terputus.
Saat menggunakan bagian yang menunjukkan solderabilitas yang baik, Anda dapat dengan cepat mengurangi suhu solder. Itu mencegah kerusakan komponen.
Terakhir, komponen yang telah lulus uji memerlukan interval suhu solder yang singkat. Akibatnya, ini akan melestarikan komponen yang sensitif terhadap panas.
4. Masalah Pengujian Solderabilitas
4.1 Apakah Pengujian Solderabilitas Diperlukan dalam Semua Proyek PCB?
Anda perlu melakukan pengujian solderabilitas selama berbagai proses produksi, seperti saat:
- Menilai lapisan papan sirkuit, solder, dan flux.
- Melakukan kontrol kualitas
- Benchmarking.
Secara umum, uji ini esensial dalam proyek PCB. Ini karena kontaminasi mengurangi solderabilitas bagian yang disimpan seiring waktu.
4.2 Berapa Biaya Melakukan Pengujian Solderabilitas?
Sebagian besar desainer menganggap pengujian solder sebagai proses destruktif. Namun, uji akhirnya menghemat biaya produksi PCB. Seperti yang disebutkan sebelumnya, permukaan yang tidak terlalu baik memerlukan perbaikan ulang. Ini akan memakan waktu dan sumber daya Anda. Secara umum, pengujian solderabilitas:
- Meminimalkan masalah rakit, seperti penyalahgunaan solder mask.
- Meningkatkan probabilitas sambungan solder berkualitas.
- Memvalidasi penyimpanan yang aman.
4.3 Pengujian Solderabilitas Apa yang Ditawarkan?
WellPCB menawarkan semua jenis pengujian solder, termasuk metode dip and look, metode analisis wetting balance, pengujian simulasi surface mount, dll. Kami mengakui bahwa uji ini adalah langkah integral dalam pengujian fungsional PCB. Itulah sebabnya kami selalu tersedia untuk memastikan komponen PCB Anda lulus uji dengan cepat.
Pikiran Akhir tentang Pengujian Solderabilitas
Pengujian solderabilitas akan membantu Anda mengukur solderabilitas komponen PCB Anda. Secara umum, uji ini adalah proses esensial dalam proyek PCB. Ini meminimalkan masalah rakit, meningkatkan probabilitas sambungan solder berkualitas, dan memastikan penyimpanan yang aman. Penting, saat produk elektronik Anda lulus pengujian solder, mereka pasti akan terlalu baik dalam produksi volume akhir.
