Technologie vyrovnávání horkým vzduchem PCB

2023-03-23


Technologie vyrovnávání horkým vzduchem PCB

Technologie vyrovnávání horkým vzduchem je poměrně vyspělá technologie, ale protože její proces probíhá v dynamickém prostředí s vysokou teplotou a vysokým tlakem, je obtížné kontrolovat a stabilizovat kvalitu. Tento článek představí některé zkušenosti s řízením procesu vyrovnávání horkým vzduchem.



Horkovzdušná vyrovnávací pájecí vrstva HAL (běžně známá jako nástřik cínu) je druh technologie následného zpracování, která je v posledních letech široce používána v továrnách na desky s plošnými spoji. Je to vlastně proces, který kombinuje svařování ponorem a nivelaci horkým vzduchem k potažení eutektické pájky v pokoveném otvoru desky s plošnými spoji a potištěného drátu. Proces spočívá v tom, že se tištěná deska nejprve ponoří tavidlem, poté se ponoří do roztaveného povlaku pájky a pak se projde mezi dvěma vzduchovými noži, přičemž horký stlačený vzduch ve vzduchovém noži odfoukne přebytečnou pájku na tištěné desce a odstraňte přebytečnou pájku v kovovém otvoru, abyste získali jasný, plochý a jednotný povlak pájky.

Nejvýraznější výhody horkovzdušného vyrovnávání pro pájecí povlak jsou, že složení povlaku zůstává nezměněno, okraje tištěného obvodu mohou být plně chráněny a tloušťka povlaku může být řízena větrným nožem; Povlak a základní měď zajišťují spojení kovů, dobrou smáčivost, dobrou svařitelnost, odolnost proti korozi je také velmi dobrá. Jeho výhody a nevýhody jako následného zpracování desky s plošnými spoji přímo ovlivňují vzhled desky s plošnými spoji, odolnost proti korozi a kvalitu svařování zákazníka. Jak řídit jeho proces, je více znepokojen problémem továrny na desky plošných spojů. Zde hovoříme o nejrozšířenějším řízení procesu vertikálního horkovzdušného vyrovnávání některých zkušeností.

 

ä¸ãvýběr a použití tavidla

Tavidlo používané pro horkovzdušnou nivelaci je speciální tavidlo. Jeho funkcí v horké klimatizaci je aktivace odkrytého měděného povrchu na desce s plošnými spoji, zlepšení smáčivosti pájky na měděném povrchu; Zajistěte, aby se povrch laminátu nepřehříval, poskytněte ochranu pájce, aby se zabránilo oxidaci pájky při ochlazení po vyrovnání, a zabraňte přilnutí pájky k povlaku odolnému proti pájce, aby se zabránilo přemostění pájky mezi ploškami; Upotřebené tavidlo čistí povrch pájky a oxid pájky se vypouští spolu s vyčerpaným tavidlem.

Speciální tavidlo používané pro vyrovnávání horkým vzduchem musí mít následující vlastnosti:

1Musí to být tavidlo rozpustné ve vodě, biologicky odbouratelné, netoxické.

Tavidlo rozpustné ve vodě se snadno čistí, méně zbytků na povrchu, nevytváří iontové znečištění na povrchu; Biodegradace, bez zvláštní úpravy může být vypuštěna, aby byly splněny požadavky ochrany životního prostředí, poškození lidského těla je výrazně sníženo.

2Má dobrou aktivitu

Z hlediska reaktivity, schopnosti odstranit vrstvu oxidu z povrchu mědi pro zlepšení smáčivosti pájky na povrchu mědi, se obvykle do pájky přidává aktivátor. Při výběru, jak s ohledem na dobrou aktivitu, tak s ohledem na minimální korozi mědi, je účelem snížit rozpustnost mědi v pájce a snížit poškození zařízení kouřem.

Aktivita tavidla se projevuje především v kapacitě cínu. Protože účinná látka používaná každým tavivem není stejná, není stejná ani jeho aktivita. Vysoce aktivní tavidlo, husté polštářky, náplasti a další dobrý cín; Naopak snadno se objeví na povrchu obnaženého měděného fenoménu, aktivita účinné látky se projevuje i v lesku a hladkosti povrchu cínu.

3Tepelná stabilita

Chraňte zelený olej a základní materiál před vysokými teplotami.

4Aby měl určitou viskozitu.

Horkovzdušné vyrovnávání tavidla vyžaduje určitou viskozitu, viskozita určuje tekutost tavidla, aby byl povrch pájky a laminátu plně chráněn, musí mít tavidlo určitou viskozitu, tavná pájka s malou viskozitou snadno přilne k povrchu laminátu (také známý jako závěsný plech) a snadno vyrobitelné můstky na hustých místech, jako je IC.

5Vhodná kyselost

Vysoká kyselost tavidla před nástřikem desky snadno způsobí odlupování okraje svařovací odporové vrstvy, nástřik desky po jeho zbytcích po dlouhou dobu snadno způsobí oxidaci zčernání povrchu cínu. Obecná hodnota PH toku je 2. 5-3. Pět nebo tak.

Ostatní výkony se promítají především do vlivu obsluhy a provozních nákladů, jako je zápach, vysoce těkavé látky, kouř, jednotková plocha nátěru, výrobci by měli být vybráni na základě experimentu.

Během testu lze testovat a porovnávat následující výkon jeden po druhém:

1.     Rovinnost, jas, otvor pro zástrčku nebo ne

2. Aktivita: vyberte desku plošných spojů s jemnou hustotou, otestujte její kapacitu cínu.

3. Deska s plošnými spoji potažená tavidlem, aby se zabránilo 30 minutám, po omytí páskou zkušebním odstraněním zeleného oleje.

4. Po nastříkání desku položte na 30 minut a vyzkoušejte, zda povrch cínu zčerná.

5. Zbytky po čištění

6. Je připojen hustý IC bit.

7. Jeden panel (sklovláknitá deska atd.) na zadní straně závěsné plechovky.

8. kouř,

9. Těkavost, velikost zápachu, zda přidat ředidlo

10. Při čištění nevzniká pěna

.

äºãŘízení a výběr parametrů procesu horkovzdušné nivelace

Parametry procesu vyrovnávání horkým vzduchem zahrnují î£ teplotu pájky, dobu svařování ponorem, tlak vzduchového nože, teplotu vzduchového nože, úhel vzduchového nože, rozteč vzduchového nože a rychlost stoupání desky plošných spojů atd. Následující text bude diskutovat o vlivu těchto parametrů procesu na kvalita tištěné desky.

1. Doba ponoření cínu:

Doba louhování má velký vztah ke kvalitě pájecího povlaku. Při svařování ponořením se mezi měděnou základnou a cínem v pájce vytvoří vrstva kovové sloučeniny î°IMC a na drátu se vytvoří pájecí povlak. Výše uvedený proces obvykle trvá 2-4 sekundy, za tuto dobu může vytvořit dobrou intermetalickou sloučeninu. Čím delší čas, tím silnější je pájka. Příliš dlouhá doba však způsobí stratifikaci základního materiálu tištěné desky a bublání zeleného oleje, doba je příliš krátká, je snadné vytvořit jev semi-ponoření, což má za následek místní cínovou bílou, kromě toho, že se snadno vyrábí hrubý cínový povrch.

2. Teplota plechové nádrže:

Běžná pájka používaná pro PCB a elektronické součástky je slitina olova 37 / cínu 63, která má bod tání 183. Schopnost tvořit intermetalické sloučeniny s mědí je velmi malá při teplotách pájky mezi 183a 221. Na 221, pájka vstupuje do smáčecí zóny, která se pohybuje od 221na 293. Vzhledem k tomu, že deska se při vysoké teplotě snadno poškodí, měla by být teplota pájky zvolena o něco nižší. Teoreticky bylo zjištěno, že 232je optimální svařovací teplota a v praxi 250je optimální teplota.

3. Tlak vzduchového nože:

Na ponorně svařované desce plošných spojů zůstává příliš mnoho pájky a téměř všechny pokovené otvory jsou ucpané pájkou. Funkcí větrného nože je odfouknout přebytečnou pájku a vést pokovený otvor, aniž by se příliš zmenšila velikost pokoveného otvoru. Energii použitou k tomuto účelu poskytuje tlak a průtok větrného nože. Čím vyšší je tlak, tím rychlejší je průtok, tím tenčí je pájecí povlak. Proto je tlak lopatky jedním z nejdůležitějších parametrů horkovzdušné nivelace. Obvykle je tlak větrného nože 0. 3-0. 5 mpa.

Tlak před a za větrným nožem je obecně řízen tak, aby byl velký vpředu a malý vzadu a tlakový rozdíl je 0,5 mpa. Podle rozložení geometrie na desce lze vhodně upravit přítlak předního a zadního vzduchového nože tak, aby byla poloha IC rovná a nášivka neměla žádné výstupky. Konkrétní hodnotu naleznete v návodu výrobce.

4. Teplota vzduchového nože:

Horký vzduch proudící ze vzduchového nože má malý vliv na tištěnou desku a malý vliv na tlak vzduchu. Ale zvýšení teploty uvnitř čepele pomáhá vzduchu expandovat. Proto, když je tlak konstantní, zvýšení teploty vzduchu může zajistit větší objem vzduchu a rychlejší průtok, aby se vytvořila větší vyrovnávací síla. Teplota vzduchového nože má určitý vliv na vzhled pájecího povlaku po vyrovnání. Když je teplota větrného nože nižší než 93povrch povlaku ztmavne a se zvýšením teploty vzduchu má tmavnoucí povlak tendenci se snižovat. Na 176, tmavý vzhled zcela zmizel. Proto nejnižší teplota větrného nože není nižší než 176. Obvykle za účelem dosažení dobré rovinnosti povrchu cínu lze teplotu vzduchového nože regulovat mezi 300- 400.

5. Rozteč vzduchového nože:

Když horký vzduch ve vzduchovém noži opustí trysku, rychlost proudění se zpomalí a stupeň zpomalení je úměrný druhé mocnině vzdálenosti mezi vzduchovým nožem. Čím větší je tedy rozteč, tím nižší je rychlost vzduchu, tím nižší je vyrovnávací síla. Rozteč vzduchových lopatek je obecně 0,95-1. 25 cm. Rozteč zavětrovacího nože by neměla být příliš malá, jinak bude na desce s plošnými spoji î docházet ke tření, což není dobré pro povrch desky. Vzdálenost mezi horní a spodní čepelí je obecně udržována na asi 4 mm, příliš velká je náchylná k rozstřiku pájky.

6. Vzduchový nůž Úhel:

Úhel, pod kterým čepel fouká destičku, ovlivňuje tloušťku pájecího povlaku. Pokud není úhel správně nastaven, tloušťka pájky na obou stranách desky s plošnými spoji se bude lišit a může dojít také k rozstřiku roztavené pájky a hluku. Většina předního a zadního vzduchového nože Úhel je nastaven na 4 stupně náklonu směrem dolů, mírně upraven podle konkrétního typu desky a povrchu desky geometrického rozložení Angle.

7. Rychlost růstu potištěné desky:

Další veličinou související s nivelací horkým vzduchem je rychlost, jakou mezi nimi lopatky procházejí, rychlost stoupání vysílače, která ovlivňuje tloušťku pájky. Pomalá rychlost, na plošný spoj fouká více vzduchu, takže pájka je řídká. Naopak pájka je příliš tlustá, nebo dokonce ucpávky.

8. Teplota a čas předehřívání:

Účelem předehřívání je zlepšit aktivitu tavidla a snížit tepelný šok. Obecná teplota předehřívání je 343. Při předehřátí po dobu 15 sekund může povrchová teplota desky s plošnými spoji dosáhnout asi 80. Vyrovnání horkým vzduchem bez procesu předehřívání.

Tři, jednotnost tloušťky pájecího povlaku

Tloušťka pájky pokryté horkým vzduchem je v podstatě rovnoměrná. Ale se změnou geometrie tištěného drátu se mění i nivelační účinek větrného nože na pájku, takže se mění i tloušťka pájecího povlaku horkovzdušné nivelace. Obvykle je tištěný drát rovnoběžný se směrem vyrovnání, odpor vůči vzduchu je malý, vyrovnávací síla je velká, takže povlak je tenký. Tištěný drát kolmo ke směru nivelace, odpor vzduchu je velký, efekt nivelace je malý, takže povlak je silnější a povlak pájky v pokoveném otvoru je také nerovnoměrný. Je velmi obtížné získat zcela stejnoměrný a plochý povrch cínu, protože pájka se okamžitě zvedá z vysokoteplotní cínové pece v dynamickém prostředí vysokého tlaku a vysoké teploty. Ale přes úpravu parametrů může být co nejhladší.

1.Vyberte tavidlo a pájku s dobrou aktivitou

Tavidlo je hlavním faktorem hladkosti povrchu cínu. Tavidlo s dobrou aktivitou může získat relativně hladký, lesklý a úplný cínový povrch.

Pájka by si měla vybrat slitinu olova a cínu s vysokou čistotou a pravidelně provádět bělení mědi, aby se zajistilo, že obsah mědi je 0. Pod 03 % na pracovní zátěž a výsledky testů.

2. Seřízení zařízení

Vzduchový nůž je přímým faktorem pro úpravu rovinnosti povrchu cínu. Velký vliv na povrch bude mít úhel, tlak vzduchového nože a změna tlakového rozdílu před a po, teplota vzduchového nože, vzdálenost vzduchového nože (vertikální vzdálenost, horizontální vzdálenost) a rychlost zdvihu. Pro různé typy desek nejsou hodnoty jejich parametrů stejné, v některých vyspělých technologiích stříkacích strojů na cín vybavených mikropočítačem jsou parametry různých typů desek uloženy v počítači pro automatické nastavení.

Vzduchový nůž a vodicí lišta se pravidelně čistí a zbytky mezery vzduchového nože se čistí každé dvě hodiny. Když je produkce velká, hustota čištění se zvýší.

3. Předúprava

Mikroleptání má také velký vliv na rovinnost povrchu cínu. Pokud je hloubka mikroleptání příliš nízká, je pro měď a cín obtížné vytvořit na povrchu sloučeniny mědi a cínu, což má za následek místní drsnost povrchu cínu. Špatný stabilizátor v mikroleptacím roztoku vede k rychlé a nerovnoměrné rychlosti leptání mědi a také způsobuje nerovný povrch cínu. Obecně se doporučuje systém APS.

U některých typů plechů je někdy potřeba předúprava pečícího plechu, což bude mít také určitý vliv na vyrovnání plechu.

Obrázek

4. Předprocesní kontrola

Vzhledem k tomu, že nivelace horkým vzduchem je poslední ošetření, mnoho předchozích procesů na ni bude mít určitý dopad, například nečisté vyvíjení způsobí vady cínu, posílí kontrolu předchozího procesu a může výrazně snížit problémy s nivelací horkým vzduchem.