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更新时间 2026 01-09
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SMT贴装压力正常?器件损伤却频发

你是否遇到以下问题?

贴片机压力值设定在设备推荐范围内,但脆弱的陶瓷电容、电感或复杂封装IC仍频繁出现隐裂、崩缺?
目检难以发现,但在测试或使用中才暴露故障,导致高额售后成本,尤其在可靠性优先的领域?


解决方案:重新定义正常压力,关注动态冲击与应力集中

贴装压力(Placement Force)的正常设定,往往基于通用经验或设备默认值。然而,器件损伤的根源,常不在于静态压力数值本身,而在于贴装过程中的动态冲击力、应力施加方式及器件与PCB的共面性。必须将压力理解为一个包含速度、加速度、缓冲以及接触面形状的动态系统。


1. 器件损伤的深层机理剖析

  • 动态冲击过载:贴装头在高速运动后瞬间接触元件,即使最终压力值正常,但接触瞬间的冲击力(dF/dt 可能远超元件承受极限。这类似于用手掌缓慢推墙和用拳快速击墙的区别。
  • 应力集中:吸嘴或顶针如果尺寸、形状不匹配,或器件底部有凸起(如BGA的焊球),会导致压力集中在某个微小区域,产生巨大的局部压强,造成隐裂。
  • 非共面贴装:当PCB因支撑不足而弯曲,或器件本身翘曲时,贴装压力无法均匀分布,形成弯矩,极易损坏陶瓷类脆性元件。
  • 粘力释放冲击:高粘性的吸嘴在释放元件时,如果脱模速度不当,会产生一个反向的拉扯冲击,对已贴放的元件造成二次伤害。

2. 精细化贴装工艺优化策略

  • 采用软着陆曲线:优化贴装头的Z轴运动曲线,在接近PCB表面时大幅降低速度,实现轻柔的接触,最大化减少动态冲击。现代高端贴片机允许对此曲线进行精细编程。
  • 吸嘴与支撑的定制化匹配

吸嘴选择:为脆弱元件选用带弹簧缓冲的吸嘴或定制吸嘴,确保接触面平整且能吸收部分冲击。

PCB支撑:对于背面有器件的板或薄板,必须使用定制化、全覆盖的真空或磁性支撑台,确保贴装瞬间PCB绝对平整。

  • 实施压力与高度的实时监控与反馈:利用贴片机配备的实时压力传感器,监测每次贴装的真实压力波形,而非只看设定值。设置压力上下限报警,对异常贴装(如碰到异物)即时拦截。
  • 关键器件进行破坏性实验:对新的脆弱器件型号,通过设计实验(如阶梯压力测试)来寻找其真实的耐受窗口,而非依赖经验数据。

3. 工控与医疗领域:追求零隐伤的贴装标准
在汽车电子(工控)或植入式医疗设备中,一个内部的陶瓷电容裂纹可能在温度循环或振动中扩展,最终导致灾难性失效。因此,贴装工艺的验证必须超越功能测试,包含声学扫描(SAT)或X-Ray检查,以探测内部隐藏的裂纹。工艺参数需基于器件供应商的机械应力敏感性数据进行设定,并固化在工艺文件中。


4. 工艺工程能力的深度体现
解决贴装损伤问题,体现了制造商对设备性能挖掘和工艺原理理解的深度。在深圳捷创电子SMT产线上,工艺工程师会为关键的高价值或脆弱器件创建独立的贴装程序模块,其中Z轴速度、加速度、脱模延时等参数均经过专项优化与验证。其产线配备的高精度贴片机和全域PCB支撑系统,为执行这些精细工艺提供了硬件基础。通过将防止不可见损伤作为核心工艺目标之一,并将其纳入质量控制体系,捷创电子确保了即便是最脆弱的元器件,在经历高速贴装后,其内在完整性也得以保持,满足了高端客户对产品终极可靠性的苛刻要求。

您的业务专员:刘小姐
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