تکنولوژی تراز کردن هوای گرم PCB

تکنولوژی تراز کردن هوای گرم PCB

فناوری تسطیح هوای گرم یک فناوری نسبتاً بالغ است، اما به دلیل اینکه فرآیند آن در دمای بالا و محیط دینامیکی فشار بالا است، کنترل و تثبیت کیفیت دشوار است. این مقاله برخی از تجربیات کنترل فرآیند تسطیح هوای گرم را معرفی می کند.

پوشش لحیم کاری تراز کننده هوای گرم HAL (که معمولاً به عنوان پاشش قلع شناخته می شود) نوعی فناوری پردازش پس از فرآیند است که در سال های اخیر به طور گسترده توسط کارخانه های برد مدار استفاده می شود. این در واقع فرآیندی است که جوشکاری غوطه‌وری و تراز کردن هوای گرم را برای پوشش لحیم‌کاری یوتکتیک در سوراخ متالیز تخته چاپی و سیم چاپی ترکیب می‌کند. فرآیند به این صورت است که ابتدا تخته چاپ شده را با شار آغشته می کنیم، سپس در پوشش لحیم مذاب فرو می کنیم و سپس از بین دو چاقوی هوا عبور می کنیم، با هوای فشرده داغ در چاقوی هوا تا لحیم اضافی روی تخته چاپ شده منفجر شود. لحیم کاری اضافی در سوراخ فلزی را حذف کنید تا یک پوشش لحیم کاری روشن، صاف و یکنواخت بدست آورید.

برجسته ترین مزایای تراز کردن هوای گرم برای پوشش لحیم کاری این است که ترکیب پوشش بدون تغییر باقی می ماند، لبه های مدار چاپی را می توان به طور کامل محافظت کرد، و ضخامت پوشش را می توان با چاقوی باد کنترل کرد. پوشش و مس پایه باعث اتصال فلز، ترشوندگی خوب، جوش پذیری خوب، مقاومت در برابر خوردگی نیز بسیار خوب است. به عنوان فرآیند پس از چاپ تخته، مزایا و معایب آن به طور مستقیم بر ظاهر برد چاپی، مقاومت در برابر خوردگی و کیفیت جوش مشتری تأثیر می گذارد. نحوه کنترل فرآیند آن، بیشتر نگران مشکل کارخانه برد مدار است. در اینجا ما در مورد پرکاربردترین کنترل فرآیند تسطیح هوای گرم عمودی با تجربه صحبت می کنیم.

ä¸ãانتخاب و استفاده از شار

شار مورد استفاده برای تسطیح هوای گرم یک شار ویژه است. عملکرد آن در تهویه مطبوع گرم فعال کردن سطح مسی در معرض روی تخته چاپ شده، بهبود ترشوندگی لحیم کاری روی سطح مس است. اطمینان حاصل کنید که سطح ورقه ورقه بیش از حد گرم نمی شود، محافظتی برای لحیم کاری برای جلوگیری از اکسید شدن لحیم هنگام خنک شدن پس از تراز کردن، و جلوگیری از چسبیدن لحیم به پوشش مقاومت لحیم کاری برای جلوگیری از پل زدن لحیم بین لحیم ها. شار مصرف شده سطح لحیم کاری را تمیز می کند و اکسید لحیم کاری همراه با شار مصرف شده تخلیه می شود.

شار ویژه مورد استفاده برای تراز کردن هوای گرم باید دارای ویژگی های زیر باشد:

1、باید شار محلول در آب، زیست تخریب پذیر، غیر سمی باشد.

شار محلول در آب به راحتی تمیز می شود، باقی مانده کمتر روی سطح، آلودگی یونی روی سطح ایجاد نمی کند. تخریب زیستی، بدون درمان خاص می تواند تخلیه شود، برای برآورده کردن الزامات حفاظت از محیط زیست، آسیب به بدن انسان تا حد زیادی کاهش می یابد.

2、فعالیت خوبی داره

از نظر واکنش پذیری، قابلیت حذف لایه اکسیدی از سطح مس برای بهبود ترشوندگی لحیم کاری روی سطح مس، معمولاً یک فعال کننده به لحیم کاری اضافه می شود. در انتخاب، هم برای در نظر گرفتن فعالیت خوب، بلکه برای در نظر گرفتن حداقل خوردگی مس، هدف کاهش حلالیت مس در لحیم کاری و کاهش آسیب دود به تجهیزات است.

فعالیت شار عمدتاً در ظرفیت قلع منعکس می شود. از آنجا که ماده فعال مورد استفاده توسط هر فلاکس یکسان نیست، فعالیت آن نیز یکسان نیست. شار فعالیت بالا، لنت های متراکم، تکه ها و سایر قلع های خوب. در مقابل، ظاهر شدن روی سطح پدیده مس در معرض آسان است، فعالیت ماده فعال نیز در روشنایی و صافی سطح قلع منعکس می شود.

3、پایداری حرارتی

جلوگیری از تاثیر روغن سبز و مواد پایه در دمای بالا.

4、برای داشتن ویسکوزیته مشخص.

تراز کردن هوای گرم برای شار نیاز به ویسکوزیته خاصی دارد، ویسکوزیته سیالیت شار را تعیین می کند، برای اینکه سطح لحیم کاری و لمینت کاملاً محافظت شود، شار باید ویسکوزیته خاصی داشته باشد، لحیم شار با ویسکوزیته کوچک به راحتی به سطح می چسبد. از ورقه ورقه (همچنین به عنوان قلع آویزان شناخته می شود)، و آسان برای تولید پل در مکان های متراکم مانند IC.

5、اسیدیته مناسب

اسیدیته بالا از شار قبل از اسپری صفحه آسان است به دلیل لبه لایه مقاومت در برابر جوشکاری لایه برداری، اسپری صفحه پس از باقی مانده های آن برای مدت طولانی آسان باعث اکسیداسیون سیاه شدن سطح قلع می شود. مقدار PH شار عمومی 2. 5-3 است. پنج یا بیشتر

عملکرد دیگر عمدتاً در تأثیر اپراتورها و هزینه های عملیاتی منعکس می شود، مانند بوی بد، مواد فرار بالا، دود، منطقه پوشش واحد، تولید کنندگان باید بر اساس آزمایش انتخاب شوند.

در طول آزمایش، عملکرد زیر را می توان یک به یک آزمایش و مقایسه کرد:

1.     صافی، روشنایی، سوراخ پلاگین یا نه

2. فعالیت: تخته مدار وصله متراکم خوب را انتخاب کنید، ظرفیت قلع آن را آزمایش کنید.

3. تخته مدار با شار پوشش داده شده برای جلوگیری از 30 دقیقه، پس از شستشو با نوار تست نوار روغن سبز سلب.

4. پس از اسپری کردن بشقاب، آن را به مدت 30 دقیقه قرار دهید و تست کنید که آیا سطح قلع سیاه می شود یا خیر.

5. باقی مانده پس از تمیز کردن

6. بیت آی سی متراکم متصل است.

7. تک پنل (تخته فیبر شیشه ای و غیره) در پشت قلع آویزان.

8. سیگار،

9. فرار، اندازه بو، آیا برای اضافه کردن نازکتر

10. هنگام تمیز کردن کف وجود ندارد

.

äºãکنترل و انتخاب پارامترهای فرآیند تسطیح هوای گرم

پارامترهای فرآیند تسطیح هوای گرم شامل دمای لحیم کاری £، زمان جوشکاری غوطه ور، فشار چاقوی هوا، دمای چاقوی هوا، زاویه چاقوی هوا، فاصله چاقوی هوا و سرعت افزایش PCB و غیره است. در ادامه به تأثیر این پارامترهای فرآیند بر روی کیفیت تخته چاپ شده

1. زمان غوطه وری قلع:

زمان لیچینگ ارتباط زیادی با کیفیت پوشش لحیم کاری دارد. در حین جوشکاری غوطه وری، لایه ای از ترکیب فلزی î°IMC بین پایه مسی و قلع در لحیم کاری تشکیل می شود و یک پوشش لحیم کاری روی سیم ایجاد می شود. فرآیند فوق به طور کلی 2-4 ثانیه طول می کشد، در این زمان می تواند یک ترکیب بین فلزی خوب تشکیل دهد. هر چه زمان طولانی تر باشد، لحیم کاری ضخیم تر است. اما زمان بیش از حد طولانی خواهد شد تخته چاپ طبقه بندی مواد پایه و روغن سبز حباب، زمان بسیار کوتاه است، آن را آسان برای تولید پدیده نیمه غوطه وری، و در نتیجه سفید قلع محلی، علاوه بر آسان برای تولید سطح قلع خشن است.

2. دمای مخزن قلع:

لحیم کاری رایج برای PCB و قطعات الکترونیکی آلیاژ سرب 37 / قلع 63 است که نقطه ذوب 183 دارد.℃. توانایی تشکیل ترکیبات بین فلزی با مس در دمای لحیم کاری بین 183 بسیار کم است℃و 221℃. در 221℃، لحیم وارد منطقه مرطوب می شود که از 221 متغیر است℃به 293℃. با توجه به اینکه صفحه در دمای بالا به راحتی آسیب می بیند، بنابراین دمای لحیم کاری باید کمی پایین تر انتخاب شود. از نظر تئوری مشخص شده است که 232℃دمای بهینه جوش و در عمل 250 است℃دمای مطلوب است.

3. فشار چاقوی هوا:

مقدار زیادی لحیم روی PCB جوش داده شده در غوطه وری باقی می ماند و تقریباً تمام سوراخ های متالیز شده توسط لحیم مسدود می شوند. عملکرد چاقوی باد این است که لحیم اضافی را از بین می برد و سوراخ متالیز شده را هدایت می کند، بدون اینکه اندازه سوراخ متالایز شده را بیش از حد کاهش دهد. انرژی مورد استفاده برای این منظور از فشار و دبی چاقوی باد تامین می شود. هرچه فشار بیشتر باشد، سرعت جریان سریعتر، پوشش لحیم کاری نازکتر است. بنابراین فشار تیغه یکی از مهمترین پارامترهای تسطیح هوای گرم است. معمولا فشار چاقوی باد 0. 3-0 است. 5 mpa.

فشار قبل و بعد از چاقوی باد به طور کلی کنترل می شود که در جلو بزرگ و در عقب کوچک باشد و اختلاف فشار 0.5 mpa است. با توجه به توزیع هندسه روی برد، فشار چاقوی هوای جلو و عقب را می توان به طور مناسب تنظیم کرد تا از صاف بودن موقعیت آی سی و عدم وجود برآمدگی وصله اطمینان حاصل شود. برای مقدار خاص به دفترچه راهنمای کارخانه مراجعه کنید.

4. دمای چاقوی هوا:

هوای داغی که از چاقوی هوا جریان می یابد تأثیر کمی بر روی برد چاپی دارد و تأثیر کمی بر فشار هوا دارد. اما افزایش دمای داخل تیغه به انبساط هوا کمک می کند. بنابراین، زمانی که فشار ثابت است، افزایش دمای هوا می‌تواند حجم هوای بزرگ‌تر و سرعت جریان سریع‌تری را فراهم کند تا نیروی همسطح بیشتری تولید شود. دمای چاقوی بادی تاثیر خاصی در ظاهر پوشش لحیم کاری پس از تسطیح دارد. زمانی که دمای چاقوی بادی کمتر از 93 باشد℃سطح پوشش تیره می شود و با افزایش دمای هوا، پوشش تیره کاهش می یابد. در 176℃، ظاهر تیره به طور کامل ناپدید شد. بنابراین کمترین دمای چاقوی بادی کمتر از 176 نیست℃. معمولاً برای دستیابی به صافی سطح قلع خوب، دمای چاقوی هوا را می توان بین 300 کنترل کرد.℃- 400℃.

5. فاصله چاقوی هوا:

هنگامی که هوای داغ در چاقوی هوا از نازل خارج می شود، سرعت جریان کاهش می یابد و درجه کند شدن با مجذور فاصله بین چاقوی هوا متناسب است. بنابراین، هر چه فاصله بیشتر باشد، سرعت هوا کمتر، نیروی همسطح کمتر می شود. فاصله پره های هوا به طور کلی 0. 95-1 است. 25 سانتی متر. فاصله چاقوی بادی نباید خیلی کم باشد، در غیر این صورت اصطکاک روی تخته چاپ شده ایجاد می شود که برای سطح تخته خوب نیست. فاصله بین تیغه های بالایی و پایینی معمولاً در حدود 4 میلی متر نگه داشته می شود، بیش از حد بزرگ مستعد پاشش لحیم است.

6. زاویه چاقو بادی:

زاویه ای که تیغه صفحه را می دمد بر ضخامت پوشش لحیم کاری تأثیر می گذارد. اگر زاویه به درستی تنظیم نشود، ضخامت لحیم در دو طرف برد چاپی متفاوت خواهد بود و ممکن است پاشش لحیم مذاب و صدا نیز ایجاد شود. بیشتر زاویه چاقوی هوای جلو و عقب به 4 درجه شیب رو به پایین تنظیم می شود، کمی با توجه به نوع صفحه خاص و زاویه توزیع هندسی سطح صفحه تنظیم می شود.

7. سرعت افزایش تخته چاپی:

یکی دیگر از متغیرهای مربوط به تسطیح هوای گرم سرعت عبور پره ها از بین آنها است، سرعت بالا رفتن فرستنده که بر ضخامت لحیم کاری تأثیر می گذارد. سرعت کم، هوای بیشتری به برد چاپ شده می‌وزد، بنابراین لحیم کاری نازک است. برعکس، لحیم کاری بیش از حد ضخیم است، یا حتی سوراخ های پلاگین دارد.

8. دما و زمان پیش گرم کردن:

هدف از پیش گرم کردن، بهبود فعالیت شار و کاهش شوک حرارتی است. دمای پیش گرمایش عمومی 343 است℃. هنگامی که به مدت 15 ثانیه از قبل گرم می شود، دمای سطح برد چاپی می تواند به 80 برسد℃. مقداری تسطیح هوای گرم بدون فرآیند پیش گرم کردن.

سه، یکنواختی ضخامت پوشش لحیم کاری

ضخامت لحیم کاری که توسط تراز هوای گرم پوشانده شده است اساساً یکنواخت است. اما با تغییر هندسه سیم چاپی، اثر تسطیح چاقوی باد بر روی لحیم کاری نیز تغییر می کند، بنابراین ضخامت پوشش لحیم کاری تراز هوای گرم نیز تغییر می کند. معمولا، سیم چاپی موازی با جهت تراز، مقاومت در برابر هوا کم است، نیروی تراز بزرگ است، بنابراین پوشش نازک است. سیم چاپی عمود بر جهت تراز، مقاومت در برابر هوا زیاد است، اثر تسطیح کوچک است، بنابراین پوشش ضخیم تر است، و پوشش لحیم کاری در سوراخ متالیز شده نیز ناهموار است. به دست آوردن یک سطح کاملاً یکنواخت و مسطح قلع بسیار دشوار است زیرا لحیم کاری بلافاصله از یک کوره قلع با دمای بالا در یک محیط دینامیکی با فشار بالا و دمای بالا بلند می شود. اما از طریق تنظیم پارامترها می توان تا حد ممکن صاف.

1. شار فعالیت و لحیم کاری خوب را انتخاب کنید

شار عامل اصلی صافی سطح قلع است. شار با فعالیت خوب می تواند یک سطح قلع نسبتا صاف، روشن و کامل داشته باشد.

لحیم کاری باید آلیاژ قلع سرب را با خلوص بالا انتخاب کند و به طور منظم عملیات سفید کردن مس را انجام دهد تا اطمینان حاصل شود که محتوای مس 0 است. زیر 03٪ در حجم کار و نتایج آزمایش.

2. تنظیم تجهیزات

چاقوی هوا یک عامل مستقیم برای تنظیم صافی سطح قلع است. چاقوی بادی زاویه، فشار چاقوی هوا و اختلاف فشار قبل و بعد، دمای چاقوی بادی، فاصله چاقوی بادی (فاصله عمودی، فاصله افقی) و سرعت بالا بردن تأثیر زیادی روی سطح خواهد داشت. برای انواع صفحات مختلف، مقادیر پارامتر آنها یکسان نیست، در برخی از فناوری های پیشرفته دستگاه پاشش قلع مجهز به میکرو کامپیوتر، انواع صفحه پارامترهای مختلف برای تنظیم خودکار در رایانه ذخیره می شود.

چاقوی هوا و ریل راهنما به طور منظم تمیز می شوند و باقیمانده شکاف چاقوی هوا هر دو ساعت یکبار تمیز می شود. هنگامی که تولید زیاد باشد، تراکم تمیز کردن افزایش می یابد.

3. پیش درمان

میکرواچینگ همچنین تأثیر زیادی بر صافی سطح قلع دارد. اگر عمق میکرو اچینگ خیلی کم باشد، تشکیل ترکیبات مس و قلع روی سطح برای مس و قلع مشکل است و در نتیجه ناهمواری های موضعی سطح قلع ایجاد می شود. تثبیت کننده ضعیف در محلول میکرو اچینگ منجر به سرعت اچ مس سریع و ناهموار می شود و همچنین باعث ناهمواری سطح قلع می شود. سیستم APS به طور کلی توصیه می شود.

برای برخی از انواع بشقاب، گاهی اوقات به پیش تصفیه صفحه پخت نیاز است، که تأثیر خاصی بر تسطیح قلع نیز خواهد داشت.

تصویر

4. کنترل قبل از فرآیند

از آنجایی که تسطیح با هوای گرم آخرین درمان است، بسیاری از فرآیندهای قبلی تأثیر خاصی بر روی آن خواهند داشت، مانند عدم تمیز کردن باعث ایجاد نقص قلع، تقویت کنترل فرآیند قبلی، می تواند تا حد زیادی مشکلات تسطیح هوای گرم را کاهش دهد.