PCB varmluft nivelleringsteknologi

2023-03-23


PCB varmluft nivelleringsteknologi

Varmluftudjævningsteknologi er en relativt moden teknologi, men fordi dens proces foregår i et højtemperatur- og højtryksdynamisk miljø, er kvaliteten svær at kontrollere og stabilisere. Dette papir vil introducere nogle erfaringer med processtyring af varmluftudjævning.



Varmluftudjævning af loddebelægning HAL (almindeligvis kendt som tinsprøjtning) er en slags efterbehandlingsteknologi, der er meget brugt af printkortfabrikker i de seneste år. Det er faktisk en proces, der kombinerer dyppesvejsning og varmluftnivellering for at belægge eutektisk loddemetal i det metalliserede hul på printplade og trykt tråd. Processen er først at dyppe printpladen med flux, derefter dyppe i den smeltede loddebelægning og derefter passere mellem de to luftknive med den varme trykluft i luftkniven for at blæse overskydende loddemetal af på printpladen, og fjern overskydende loddemetal i metalhullet for at få en lys, flad og ensartet loddebelægning.

De mest fremragende fordele ved varmluftudjævning til loddebelægning er, at belægningens sammensætning forbliver uændret, kanterne på det trykte kredsløb kan beskyttes fuldt ud, og tykkelsen af ​​belægningen kan styres af vindkniven; Belægningen og basiskobberet gør metalbinding, god befugtningsevne, god svejsbarhed, korrosionsbestandighed er også meget god. Som post-processen af ​​det trykte bord påvirker dets fordele og ulemper direkte printpladens udseende, korrosionsbestandighed og kundens svejsekvalitet. Hvordan man kontrollerer sin proces, er mere bekymret over problemet med printpladefabrikken. Her taler vi om den mest udbredte vertikale varmluft nivellering proces kontrol af nogle erfaringer.

 

ä¸ãvalget og brugen af ​​flux

Fluxen, der bruges til varmluftudjævning, er en speciel flux. Dens funktion i varmt klimaanlæg er at aktivere den eksponerede kobberoverflade på printpladen, forbedre fugtigheden af ​​lodde på kobberoverfladen; Sørg for, at laminatoverfladen ikke overophedes, giv beskyttelse til loddemetal for at forhindre oxidation af loddemetal, når det afkøles efter nivellering, og forhindre loddemetal i at klæbe til loddemodstandsbelægningen for at forhindre loddemetal i at danne bro mellem puderne; Det brugte flusmiddel renser overfladen af ​​loddemidlet, og loddeoxidet udledes sammen med det brugte flusmiddel.

Den specielle flux, der anvendes til varmluftudjævning, skal have følgende egenskaber:

1Det skal være vandopløseligt flusmiddel, biologisk nedbrydeligt, ikke-giftigt.

Vandopløseligt flusmiddel er let at rengøre, mindre rester på overfladen, vil ikke danne ionforurening på overfladen; Biologisk nedbrydning, uden særlig behandling kan udledes, for at opfylde kravene til miljøbeskyttelse, er skaden på den menneskelige krop stærkt reduceret.

2Den har god aktivitet

Med hensyn til reaktivitet, evnen til at fjerne oxidlaget fra kobberoverfladen for at forbedre befugtningen af ​​loddet på kobberoverfladen, tilsættes normalt en aktivator til loddet. I udvælgelsen, både for at tage hensyn til god aktivitet, men også for at tage højde for minimums korrosion af kobber, er formålet at reducere opløseligheden af ​​kobber i loddet, og reducere røgskader på udstyret.

Aktiviteten af ​​flux afspejles hovedsageligt i tinkapaciteten. Fordi det aktive stof, der anvendes af hver flux, ikke er det samme, er dets aktivitet ikke den samme. Høj aktivitet flux, tætte puder, patches og andet godt tin; Tværtimod er det let at optræde på overfladen af ​​det eksponerede kobberfænomen, aktiviteten af ​​det aktive stof afspejles også i tinoverfladens lyshed og glathed.

3Termisk stabilitet

Forhindrer grøn olie og basismateriale fra høj temperaturpåvirkning.

4At have en vis viskositet.

Varmluftudjævning for flux kræver en vis viskositet, viskositet bestemmer fluiditeten af ​​flux, for at få lodde- og laminatoverfladen til at være fuldt beskyttet, skal flux have en vis viskositet, fluxloddemetal med lille viskositet er let at klæbe til overfladen af laminatet (også kendt som hængende tin), og lette at fremstille Broer på tætte steder som IC.

5Passende surhedsgrad

Høj surhed af flux før sprøjtning plade er let at forårsage kanten af ​​svejsemodstand lag afskalning, sprøjtning plade efter dens rester i lang tid let at forårsage tin overflade sværtning oxidation. Den generelle flux-PH-værdi er 2,5-3. Fem eller deromkring.

Andre præstationer afspejles hovedsageligt i operatørernes indflydelse og driftsomkostninger, såsom dårlig lugt, højflygtige stoffer, røg, enhedsbelægningsområde, fabrikanter bør vælges på grundlag af eksperimentet.

Under forsøget kan følgende præstationer testes og sammenlignes én efter én:

1.     Fladhed, lysstyrke, stikhul eller ej

2. Aktivitet: vælg et fint tæt patch-kredsløbskort, test dets tinkapacitet.

3. Printpladen belagt med flux for at forhindre 30 minutter, efter vask med tape test grøn olie stripping.

4. Efter sprøjtning af pladen, læg den i 30 minutter og test om blikoverfladen bliver sort.

5. Rester efter rengøring

6. Tæt IC-bit er tilsluttet.

7. Enkeltpanel (glasfiberplade etc.) på bagsiden af ​​hængende blik.

8. Røg,

9. Flygtighed, lugtstørrelse, om der skal tilføjes fortynder

10. Der er ingen skum ved rengøring

.

äºãStyring og valg af procesparametre for varmluftnivellering

Varmluftsnivelleringsprocesparametre omfatter î£ loddetemperatur, dyppesvejsetid, luftknivstryk, luftknivstemperatur, luftknivsvinkel, luftknivsafstand og PCB-stigningshastighed osv. Det følgende vil diskutere indflydelsen af ​​disse procesparametre på kvaliteten af ​​printpladen.

1. Tin nedsænkningstid:

Udvaskningstiden har et godt forhold til kvaliteten af ​​loddebelægning. Under dyksvejsning dannes et lag af metalforbindelse î°IMC mellem kobberbunden og tin i loddet, og der dannes en loddebelægning på tråden. Ovenstående proces tager generelt 2-4 sekunder, i denne tid kan danne en god intermetallisk forbindelse. Jo længere tid, jo tykkere er loddet. Men for lang tid vil gøre det trykte bord basismateriale lagdeling og grøn olie bobler, tiden er for kort, det er let at producere semi-nedsænkning fænomen, hvilket resulterer i lokale tin hvid, ud over let at producere tin overflade ru.

2. Bliktanktemperatur:

Den almindelige loddemetal, der bruges til PCB og elektroniske komponenter, er bly 37 / tin 63 legering, som har et smeltepunkt på 183. Evnen til at danne intermetalliske forbindelser med kobber er meget lille ved loddetemperaturer mellem 183°Cog 221. På 221, loddet kommer ind i befugtningszonen, som spænder fra 221til 293. I betragtning af at pladen er let at beskadige ved høj temperatur, bør loddetemperaturen vælges lidt lavere. Teoretisk set er det fundet, at 232er den optimale svejsetemperatur og i praksis 250er den optimale temperatur.

3. Luftknivs tryk:

Der er for meget loddemateriale tilbage på det dyppesvejsede PCB, og næsten alle de metalliserede huller er blokeret af loddemetal. Vindknivens funktion er at blæse det overskydende loddemiddel af og lede det metalliserede hul uden at reducere størrelsen af ​​det metalliserede hul for meget. Den energi, der bruges til dette formål, leveres af vindknivens tryk og strømningshastighed. Jo højere tryk, jo hurtigere flowhastighed, jo tyndere loddebelægning. Derfor er bladtrykket en af ​​de vigtigste parametre for varmluftudjævning. Normalt er vindknivstrykket 0. 3-0. 5 mpa.

Trykket før og efter vindkniven styres generelt til at være stort foran og lille bagtil, og trykforskellen er 0,5 mpa. I henhold til fordelingen af ​​geometrien på brættet kan trykket af den forreste og bageste luftkniv justeres passende for at sikre, at IC-positionen er flad, og at lappen ikke har nogen fremspring. Se fabriksvejledningen for specifik værdi.

4. Luftknivs temperatur:

Den varme luft, der strømmer fra luftkniven, har ringe effekt på printpladen og ringe effekt på lufttrykket. Men at hæve temperaturen inde i bladet hjælper luften med at udvide sig. Derfor, når trykket er konstant, kan en forøgelse af lufttemperaturen give større luftvolumen og hurtigere strømningshastighed, så der frembringes større nivelleringskraft. Temperaturen på luftkniven har en vis effekt på udseendet af loddebelægningen efter udjævning. Når temperaturen på vindkniven er lavere end 93, bliver belægningsoverfladen mørkere, og med stigningen i lufttemperaturen har den mørkere belægning en tendens til at reduceres. På 176, det mørke udseende forsvandt helt. Derfor er vindknivens laveste temperatur ikke mindre end 176. Normalt kan luftknivens temperatur reguleres mellem 300 for at opnå en god blikfladeplanhed.- 400.

5. Luftknivs afstand:

Når den varme luft i luftkniven forlader dysen, sænkes strømningshastigheden, og graden af ​​sænkning er proportional med kvadratet på afstanden mellem luftkniven. Derfor, jo større mellemrum, jo ​​lavere lufthastighed, jo lavere er nivelleringskraften. Afstanden mellem luftbladene er generelt 0,95-1. 25 cm. Afstanden mellem vindkniven bør ikke være for lille, ellers vil der opstå friktion på printpladen î, hvilket ikke er godt for pladens overflade. Afstanden mellem de øvre og nedre blade holdes generelt på omkring 4 mm, for stor er tilbøjelig til loddesprøjt.

6. Luftkniv Vinkel:

Vinklen, hvormed bladet blæser pladen, påvirker tykkelsen af ​​loddebelægningen. Hvis vinklen ikke er justeret korrekt, vil loddetykkelsen på begge sider af printpladen være anderledes, og smeltet loddesprøjt og støj kan også forårsages. Det meste af den forreste og bageste luftknivs vinkel er justeret til 4 grader nedadtilt, let justeret i henhold til den specifikke pladetype og pladeoverfladegeometriske fordelingsvinkel.

7. Hævehastighed på trykt bord:

En anden variabel relateret til varmluftnivellering er den hastighed, hvormed bladene passerer mellem dem, den hastighed, hvormed senderen stiger, hvilket påvirker loddemets tykkelse. Langsom hastighed, mere luft blæser til printpladen, så loddet er tyndt. Tværtimod er loddet for tykt, eller endda prop huller.

8. Forvarmningstemperatur og tid:

Formålet med forvarmning er at forbedre fluxaktiviteten og reducere termisk chok. Den generelle forvarmningstemperatur er 343. Når den forvarmes i 15 sekunder, kan overfladetemperaturen på printpladen nå omkring 80. Noget varmluftudjævning uden forvarmningsproces.

Tre, lodde belægning tykkelse ensartethed

Tykkelsen af ​​loddet dækket af varmluftnivellering er i det væsentlige ensartet. Men med ændringen af ​​den trykte trådgeometri ændres vindknivens udjævningseffekt på loddet også, så tykkelsen af ​​loddebelægningen af ​​varmluftudjævning ændres også. Normalt trykt ledning parallelt med nivelleringsretningen, modstanden mod luft er lille, nivelleringskraften er stor, så belægningen er tynd. Trykt tråd vinkelret på nivelleringsretningen, modstanden mod luft er stor, nivelleringseffekten er lille, så belægningen er tykkere, og loddebelægningen i det metalliserede hul er også ujævn. Det er meget vanskeligt at opnå en fuldstændig ensartet og flad tinoverflade, fordi loddet umiddelbart hæves fra en højtemperatur tinovn i et dynamisk miljø med højt tryk og høj temperatur. Men gennem justering af parametre kan være så glat som muligt.

1.Vælg god aktivitet flux og lodde

Flux er hovedfaktoren for glatheden af ​​tinoverfladen. Fluxen med god aktivitet kan få en forholdsvis glat, lys og komplet blikoverflade.

Loddet bør vælge blytinlegering med høj renhed, og regelmæssigt udføre kobberblegebehandling for at sikre, at kobberindholdet er 0. Under 03% på arbejdsbelastning og testresultater.

2. Udstyrsjustering

Luftkniv er en direkte faktor til at justere fladheden af ​​tinoverfladen. Luftkniv Vinkel, luftknivstryk og trykforskel ændrer sig før og efter, luftknivstemperatur, luftknivsafstand (lodret afstand, vandret afstand) og løftehastighed vil have stor indflydelse på overfladen. For forskellige pladetyper er deres parameterværdier ikke de samme, i nogle avancerede teknologier af tinsprøjtemaskiner udstyret med en mikrocomputer, er de forskellige pladetyper af parametre gemt i computeren til automatisk justering.

Luftkniven og styreskinnen rengøres regelmæssigt, og resterne af luftknivenes spalte renses hver anden time. Når produktionen er stor, vil rengøringstætheden stige.

3. Forbehandling

Mikroætsning har også stor indflydelse på fladheden af ​​tinoverfladen. Hvis dybden af ​​mikroætsningen er for lav, er det vanskeligt for kobber og tin at danne kobber og tinforbindelser på overfladen, hvilket resulterer i lokal ruhed af tinoverfladen. Dårlig stabilisator i mikroætsningsopløsning fører til hurtig og ujævn kobberætsningshastighed og forårsager også ujævn tinoverflade. APS-system anbefales generelt.

For nogle pladetyper er der nogle gange behov for bagepladeforbehandling, hvilket også vil have en vis indflydelse på formudjævningen.

Billedet

4. Pre-proces kontrol

Fordi varmluftudjævning er den sidste behandling, vil mange tidligere processer have en vis indflydelse på det, såsom at udvikle ikke ren vil forårsage tinfejl, styrke kontrollen af ​​den tidligere proces, kan i høj grad reducere problemerne med varmluftudjævning.