Juotospastakäsittely määrää SMT-kokoonpanon tuoton enemmän kuin useimmat insinöörit haluavat myöntää. Itse materiaali-metallijauheen suspensio juoksutusaineessa-käyttäytyy arvaamattomasti, kun varastointi-, tulostus- ja uudelleenjuoksutusparametrit ajautuvat hyväksyttävien ikkunoiden ulkopuolelle. Tämän oikean saaminen edellyttää metallurgian, reologian ja lämpödynamiikan ymmärtämistä.
Mitä purkin sisällä oikeastaan on
Koostumuksella on väliä. Työskentelet 85-92 painoprosentin metallijauheen kanssa, tyypillisesti SAC305 (96,5Sn/3,0Ag/0,5Cu) lyijyttömiin sovelluksiin, suspendoituna juoksutusainejärjestelmään, joka sisältää aktivaattoreita, reologian muuntajia ja liuottimia.
Partikkelikokoluokitus noudattaa IPC J-STD-005:tä:
Tyyppi 3: 25-45 μm (vakioväli)
Tyyppi 4: 20-38 μm (hieno jako 0,4 mm:iin asti)
Tyyppi 5: 15{2}}25 μm (erittäin hieno, 0201-komponentit)
Tyyppi 6 ja uudemmat numerolle 01005
Tässä on se, mitä kukaan ei kerro sinulle teknisissä tiedoissa: hienompi jauhe hapettuu nopeammin. Hyllylläsi oleva tyypin 5 tahna menettää käyttöiän nopeammin kuin tyyppi 3. Pinta--pinta-alan-/-tilavuussuhde toimii sinua vastaan.
Tallennustila-Mistä useimmat ongelmat alkavat
Olen nähnyt tuotantolinjojen sulkeutuneen, koska joku jätti pastan pois yön yli. Vahinko ei aina ole näkyvissä.
Jäähdytysvaatimukset:
Pidä se välillä 0-10 astetta. Ei-pakastus aiheuttaa juoksutteen erottumisen, joka ei koskaan palaudu täysin, edes sekoittamisen jälkeen. Metallijauhe laskeutuu, haihtuvat aineet jakautuvat epätasaisesti, ja päivän ensimmäisistä tulosteistasi näkyy se.
Lämmittely-ennen käyttöä kestää kauemmin kuin ihmiset siihen suunnittelevat. 500g purkki tarvitsee vähintään 4 tuntia huoneenlämmössä, vielä suljettuna. Kylmäpastan avaaminen tiivistää suoraan jauhehiukkasten päälle. Hapetettu jauhe ei kastu kunnolla. Kausi.
Säiliöihin painettu 6-kuukauden säilyvyys olettaa täydelliset olosuhteet. Todellisten jääkaappien kiertolämpötilat. Ovet avautuvat. Tammikuussa ostamasi tahna saattaa tulostua hyvin maaliskuussa, mutta antaa sinulle satunnaisia juotospalloja huhtikuuhun mennessä.
Stensiilitulostusparametrit
Tässä askartelu tulee esiin.
Vetolastan painekestää tyypillisesti 3-8 kg, mutta todellinen määrä riippuu tahnan viskositeetista, kaavaimen paksuudesta, aukon tiheydestä - liian monta muuttujaa yleisen asetuksen saamiseksi. Aloita 5 kg:sta ja säädä sen mukaan, mitä SPI kertoo.
Tulostusnopeusluo kompromissin, jota kukaan ei mainitse koulutusmateriaaleissa: nopeammat nopeudet (60-80 mm/s) parantavat suorituskykyä, mutta vähentävät aukon täyttöä hienossa-pituusmalleissa. Hidasta 25-40 mm/s 0,4 mm:n jakovälillä tai vähemmän. Tahna tarvitsee aikaa rullautuakseen aukkoihin, ja rullaustoiminta - että tahnasylinteri liikkuu vetolastan edellä - määrittää täyttölaadun.
Erottamisen nopeustulostuksen jälkeen pitäisi toimia 1-3 mm/s normaalityössä. Pudota arvoon 0,5 mm/s erittäin hienon jakovälin saavuttamiseksi. Nopea erottuminen aiheuttaa piikityksen, jossa tahna vetäytyy piikkiin sen sijaan, että se irtoaa puhtaasti. Nämä huiput painuvat sivuttain ja yhdistävät viereiset tyynyt.
Kaavainsuunnittelu vaikuttaa kaikkeen loppupään:
| Aukon sääntö | Kaava | Miksi sillä on merkitystä |
|---|---|---|
| Pinta-alasuhde | Aukon pinta-ala ÷ seinämän pinta-ala Suurempi tai yhtä suuri kuin 0,66 | Tämän alapuolella tahna tarttuu seiniin |
| Kuvasuhde | Leveys ÷ paksuus Suurempi tai yhtä suuri kuin 1,5 | Varmistaa vapautumisen |
0,12 mm:n paksuisessa stensiilitulostuksessa 0,25 mm:n aukot matematiikka tuskin toimii. Tästä syystä 0201-kokoonpano vaatii usein 0,08 mm tai jopa 0,06 mm stensiilejä tyypin 5 tahnalla. Toleranssiyhdiste.
Linjalla: Aikarajoituksia, joita kukaan ei noudata
Kun tahna osuu stensiiliin, hapetus alkaa. Kello alkaa.
Kaapelin enimmäiskesto: 8 tuntia (tosin 4-6 on turvallisempaa)
Enimmäisaika ennen uudelleenjuoksua tulostuksen jälkeen: 4 tuntia
Vaivausväli pitkien ajojen aikana: 30-60 minuutin välein
Tämä viimeinen kohta jätetään huomiotta jatkuvasti. Tahna ohenee leikkausvoimalla (tiksotrooppinen käyttäytyminen) ja palauttaa sitten hitaasti viskositeetin levossa. Mutta 20{5}}30 tulostusjakson jälkeen reologia muuttuu. Vaivaaminen lastalla - 30 sekuntia, taittoliike palauttaa rakenteen.
Kaavainpuhdistustiheys riippuu vikatilastasi. Aloita joka 10. tulosteella kuivapyyhkeellä, märkäpyyhe joka 30. Pölynimuri korjaa tahnan kerääntymisen aukkoihin, mutta ei korjaa kuivuneita jäämiä. Jos näet siltauksen ilmestyvän 15-20 tulosteen jälkeen, kun sitä ei ollut käynnistyksen yhteydessä, puhdistusvälisi on väärä.
Reflow-profiilin kehittäminen
Profiili tekee tai rikkoo liitoksen.
Esilämmitysalue(ympäristö ~150 asteeseen)
: Ramppi korkeintaan 1-2 astetta/s. Nopeammat rampit aiheuttavat juotospalloja räjähtävästä haihtumisesta. Flux-järjestelmä tarvitsee aikaa aktivoidakseen ja vähentääkseen oksideja sekä jauhe- että tyynypinnoilla.
01
Liotusvyöhyke(150-200 astetta)
: Pidä 60-90 sekuntia. Tässä flux tekee työnsä. Liian lyhyt, vuotaa ja kastuu huonosti. Liian pitkä, virtaus poistuu ennen uudelleenvirtausta ja liitokset hapettuvat.
02
Reflow-alue:
SAC305 sulaa 217 asteessa. Likviduksen (TAL) yläpuolella olevan ajan tulisi olla 45–75 sekuntia huippulämpötilan ollessa 235–245 astetta. Yli 250 astetta vaarantaa tyynyn nousemisen halvoissa laminaateissa ja nopeuttaa metallien välistä kasvua.
03
Jäähdytys:
2-enintään 4 astetta/s. Nopeampi jäähdytys luo hauraan liitoksen mikrorakenteen. Hitaampi jäähdytys-erityisesti suurilla lämpömassalevyillä – mahdollistaa metallien välisten kerrosten paksuuden.
04
Profiilikehityksen likainen salaisuus: aloita tahnan valmistajan suosituksesta ja säädä sitten varsinaisen kokoonpanosi mukaan. Lämpömassa vaihtelee levyn rakenteen mukaan. Komponenttien sekoituksella on väliä. Yhdelle tuotteelle täydellinen profiili epäonnistuu toisessa.
Vikoja, jotka todella näet
- Juotospallothajallaan sirukomponenttien ympärillä: yhdeksän kertaa kymmenestä, se on joko tulostusvirhe (lasku ennen sijoittamista) tai liian aggressiivinen esilämmitysramppi. Tarkista stensiilin aukon koko verrattuna tyynyn kokoon-tahna, joka ulottuu tyynyn rajojen yli, painuu ja pallot sulamisen aikana.
- Hautakivityöpienissä passiivisissa: Epätasainen komponenttien päiden kuumennus. Likvidukseen ulottuva puoli vetää ensin osan pystyasentoon, koska pintajännitys vaikuttaa vain sulaan puolelle. Korjauksia ovat sijoittelun (keskityksen), tyynyn suunnittelun (lämpötasapaino) säätäminen ja joskus profiilin muuttaminen-mutta rehellisesti sanottuna tyynyn geometria on yleensä perimmäinen syy.
- Pää-in-tyynyBGA:ssa: Past on pad virtaa uudelleen, mutta ei sulaudu yhteen pallon kanssa. Syynä levyn tai komponentin vääntymisestä uudelleenvirtauksen aikana. Sekä pallo että tahna sulavat, mutta fyysinen rako estää sulautumisen. Huippulämpötilan nousu auttaa joskus. Samoin TAL:n vähentäminen vääntymisen minimoimiseksi. Tyhjiövirtaus ratkaisee sen, mutta maksaa rahaa.
- Tyhjennys: Jotkut määrät ovat väistämättömiä SAC-lejeeringeillä-tyypillisesti 10-25 %:n tyhjätila BGA-liitoksissa katsotaan hyväksyttäväksi kulutuselektroniikassa. Autojen teknisten tietojen kysyntä alle 10 %. Tyhjiöiden vähentäminen vaatii pidempään imeytymistä, hallittua ramppia-huippuun-ja joskus erityisiä vähähuokoisia tahnavalmisteita, jotka maksavat huomattavasti enemmän.
Tarkastusmenetelmät
SPI (sold pasta check) painatuksen jälkeen havaitsee yli 70 % vioista ennen kuin ne tulevat kalliiksi. Mittaa korkeus, pinta-ala ja tilavuus. Aseta tiukat rajat kriittisille komponenteille -±35 % tilavuudesta 0201:lle, ±50 % suuremmille passiivisille.
Post-reflow AOI havaitsee sijoitusongelmat ja nivelen muodostusvirheet. Röntgensäteestä tulee välttämätön BGA:lle, QFN:lle ja kaikille, joissa on piiloliitokset. Jos käytät BGA:ta ilman röntgenkykyä-, lennät sokeasti ~30 % nivelistäsi.
Prosessikapasiteetin (Cpk) tahnan varastointimäärän tulisi ylittää 1,33 vakaata tuotantoa varten. Alle 1.0 tarkoittaa, että prosessisi ei ole hallinnassa. Korjaa tulostusparametrit ennen tuotantokapasiteetin lisäämistä.
Ympäristö- ja turvallisuusnäkökohdat
Lyijy{0}}vapaa tahna hallitsee kaupallista elektroniikkaa RoHS-vaatimusten vuoksi. Jos käytät edelleen SnPb:tä ilmailu- tai lääketieteellisiä poikkeuksia varten, pidä se fyysisesti erillään lyijyttömästä-linjoista. Risti-kontaminaatio aiheuttaa nivelten luotettavuushäiriöitä.
Työalueen ilmanvaihdolla on merkitystä-virtaushöyryt ärsyttävät hengityselimiä pitkäaikaisessa altistuksessa. Käsineet estävät sekä tahnan saastumisen että juoksutekemikaalien imeytymisen ihoon. Hävitä vanhentunut tahna ja puhdistusaineet vaarallisena jätteenä paikallisten määräysten mukaisesti.
Levylle ei jää pysyvästi-puhtaita juoksutusainejäämiä. Ne on suunniteltu hyvänlaatuisiksi, mutta korkea-kosteus voi silti aiheuttaa ongelmia tietyissä koostumuksissa. Vesiliukoinen juoksute on puhdistettava 24 tunnin kuluessa siitä, kun uudelleenvirtaus-jäämät muuttuvat asteittain vaikeammiksi poistaa ja lopulta syövyttävät kuparia.
Juotospastan käytön todellisuus on, että se noudattaa 60 % vakiintuneita sääntöjä ja 40 % ymmärtää tietyt materiaalit, laitteet ja tuotteesi riittävän hyvin rikkoakseen näitä sääntöjä älykkäästi. Eri valmistajien tahnat käyttäytyvät eri tavalla, vaikka seoksen spesifikaatiot olisivat samat. Tulostimessasi on ominaisuuksia, joita ohjekirja ei kata. Opi ne.
