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电子行业PCB失效现状:改进措施与激光焊锡技术(下)

大研智造 来源:jf_44781395 作者:jf_44781395 2024-10-24 11:12 次阅读

(接上篇)

6 改进建议

当前,我国制造业向高质量、高端、智能、绿色等方向发展。国内PCB产业作为电子信息产业的基础产业,在PCB整体规模扩大的同时也非常有必要提升相关产品的质量和口碑,促进我国从PCB制造大国向PCB制造强国转变。基于近年来的PCB质量分析数据,结合与国内代表性的终端厂商及PCB制造商交流情况,有以下几点改进建议。

(1)PCB的生产流程长、工艺复杂,普通多层板的生产制程涉及几十道工序,涵盖了从上游半固化片和覆铜板材料的开料到后续表面组装(Surface Mounted Technology,SMT)等电子装联后的组件级检验,再到下游各类电子产品的上装应用。对于PCB产品而言,从上游的材料,中间的元件加工和组件电子装联制程,到下游的系统应用环境等,均会对其性能和质量产生影响。因此,建议基于产业链上下游协同开展PCB精准开发设计,加强产品研发与上游材料、设备能力及终端需求的协同和实验室研制与车间工程化的协同,确保所开发产品能更好地满足市场实际应用。

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(2)检测分析技术已经是越来越重要的一种研发手段,迅速、及时、准确地检测分析是科研和生产的眼睛,可协助企业准确控制工艺过程、探索材料和产品性能的关系、研究产品性能与外界条件的关系、确定材料或产品长期使用的可靠性等,极大提升企业研发和品控水平。希望行业内相关专业机构能增强面向高端PCB的质量检测、可靠性试验及失效分析服务能力的供给,如面向新能源发展的PCB可靠性评价分析技术、6G低轨卫星应用环境模拟试验技术、虚拟仿真验证技术、高速高频测试技术、微纳尺寸界面表征技术、高精度无损失效分析定位技术等。


(3)未来高密度化和高性能化成为PCB技术发展的重要方向,多层板、挠性板和刚挠结合板、高密度互连(High Density Interconnector,HDI)板、高速高频板等高端产品的需求日益上升,将要求PCB面积更小、孔径更小、布线宽度更窄、层数更高,可承担更复杂的功能。为了适应和满足这些发展的需要,除了PCB制造企业需提升自己的技术水平之外,产业链配套的材料、软件、设备等方面技术也需不断提高。因此,有必要系统梳理目前产业链在制程、材料与设备等方面的主要技术缺口,加大产学研合作力度,解决行业内重大关键性、基础性和共性技术问题;同时,需要加快开展面向用户应用的质量一致性、加工工艺、可靠性等方面验证数据积累,在用户产品的实际使用环境或接近实际使用环境下开展一系列试验、分析、评估和综合评价等工作,快速提升产品成熟度。

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(4)为应对不断上涨的人力成本压力,以及客户在品质、交期、服务等方面更高的要求,PCB行业数字化转型工作迫在眉睫。建议国内PCB行业加强智能制造的系统性规划,集中行业上、中、下游资源开展智能制造共性技术研究,加速推动自动化向数字化技术与先进制造技术融合发展。

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7激光焊锡技术在PCB制造中的应用

上文提到的改进措施中,激光焊锡技术,特别是激光喷射锡球技术(Laser Jet Solder Ball Bonding,LJSBB),为PCB制造提供了一种有效的解决方案。自1997年问世以来,LJSBB技术通过激光束熔化预制钎料球,并利用高压气体精确地将熔融的钎料球喷射到焊盘上,形成冶金连接。这一过程不仅实现了非接触式焊接,还保证了局部加热和小热影响区,从而提高了焊接质量并减少了材料变形和元件损伤。

LJSBB技术的优势在于其高定位精度,能够精确控制焊点,避免桥连现象,同时实现微米级的焊接精度,这显著提升了焊点的疲劳寿命。此外,该技术还具有高填充率的通孔填锡能力,无需助焊剂,从而确保了焊点的清洁度并免除了二次清洗的需要。激光焊锡速度快,效率高,且一致性好,减少了人为因素的影响,有效缩短了生产周期。

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通过这些特点,LJSBB技术不仅提升了PCB的焊接质量,还增强了生产效率和产品的可靠性,为PCB制造业带来了显著的优势。

8 结语

本文深入分析了国内印制电路板(PCB)产品的失效现状,并提出了针对性的改进建议。通过对数百个失效案例的统计分析,我们发现PCB自身质量异常是导致PCBA失效的最主要原因,且这一趋势在逐年增加。特别是导通失效、可焊性不良、分层爆板和绝缘失效成为了行业面临的主要质量问题。此外,我们还发现,无论是军用还是民用PCB,导通失效和可焊性不良都是最突出的问题,这反映了军用和民用PCB在应用环境和技术要求上的差异。

针对这些问题,我们提出了一系列改进建议,包括加强产业链上下游的协同设计、提升检测分析技术、优化产业链配套以及推动智能制造和数字化转型。特别是激光焊锡技术的应用,为提升PCB焊接质量提供了有效的解决方案。激光焊锡技术不仅提高了焊接的精度和效率,还增强了焊点的机械强度和疲劳寿命,从而提升了PCB产品的整体质量和可靠性。

本文的建议旨在为PCB行业的提质增效提供参考,助力国内PCB产业从制造大国向制造强国转变。我们期待行业内的企业和研究机构能够采纳这些建议,共同推动国内PCB产业的技术进步和市场竞争力。

本文由大研智造撰写,专注于提供智能制造精密焊接领域的最新技术资讯和深度分析。作为集研发、生产、销售、服务为一体的激光焊锡机技术厂家,我们拥有超过20年的行业经验。想要了解更多关于激光焊锡机在智能制造精密焊接领域中的应用,或是有特定的技术需求,请在大研智造官网联系我们。欢迎来我司参观、试机、免费打样。

审核编辑 黄宇

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