Teknologi perataan udara panas PCB

Teknologi perataan udara panas PCB

Teknologi perataan udara panas adalah teknologi yang agak matang, tetapi kerana prosesnya berada dalam persekitaran dinamik suhu tinggi dan tekanan tinggi, kualitinya sukar dikawal dan distabilkan. Kertas kerja ini akan memperkenalkan beberapa pengalaman kawalan proses meratakan udara panas.

Salutan pateri meratakan udara panas HAL (biasanya dikenali sebagai penyemburan timah) adalah sejenis teknologi pemprosesan pasca proses yang digunakan secara meluas oleh kilang papan litar dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Ia sebenarnya adalah satu proses yang menggabungkan kimpalan celup dan perataan udara panas untuk menyalut pateri eutektik dalam lubang logam papan bercetak dan wayar bercetak. Prosesnya adalah untuk mencelupkan papan bercetak terlebih dahulu dengan fluks, kemudian mencelupkan ke dalam salutan pateri cair, dan kemudian melepasi antara dua pisau udara, dengan udara termampat panas di dalam pisau udara untuk meniup lebihan pateri pada papan bercetak, dan hapuskan lebihan pateri dalam lubang logam, untuk mendapatkan salutan pateri yang terang, rata dan seragam.

Kelebihan yang paling menonjol dalam meratakan udara panas untuk salutan pateri ialah komposisi salutan kekal tidak berubah, tepi litar bercetak boleh dilindungi sepenuhnya, dan ketebalan salutan boleh dikawal oleh pisau angin; Salutan dan asas tembaga membuat ikatan logam, kebolehbasahan yang baik, kebolehkimpalan yang baik, rintangan kakisan juga sangat baik. Sebagai proses pasca papan bercetak, kelebihan dan kekurangannya secara langsung mempengaruhi penampilan papan bercetak, rintangan kakisan dan kualiti kimpalan pelanggan. Bagaimana untuk mengawal prosesnya, lebih mengambil berat tentang masalah kilang papan litar. Di sini kita bercakap tentang kawalan proses meratakan udara panas menegak yang paling banyak digunakan bagi beberapa pengalaman.

ä¸ãpilihan dan penggunaan fluks

Fluks yang digunakan untuk meratakan udara panas adalah fluks khas. Fungsinya dalam penyaman udara panas adalah untuk mengaktifkan permukaan tembaga terdedah pada papan bercetak, meningkatkan kebolehbasahan pateri pada permukaan tembaga; Pastikan permukaan lamina tidak terlalu panas, berikan perlindungan untuk pateri untuk mengelakkan pengoksidaan pateri apabila disejukkan selepas diratakan, dan mengelakkan pateri daripada melekat pada salutan rintangan pateri untuk mengelakkan pateri daripada merapatkan antara pad; Fluks yang dibelanjakan membersihkan permukaan pateri, dan oksida pateri dilepaskan bersama-sama dengan fluks yang dibelanjakan.

Fluks khas yang digunakan untuk meratakan udara panas mestilah mempunyai ciri-ciri berikut:

1、Ia mestilah fluks larut air, boleh terbiodegradasi, tidak toksik.

Fluks larut air mudah dibersihkan, kurang sisa pada permukaan, tidak akan membentuk pencemaran ion pada permukaan; Biodegradasi, tanpa rawatan khas boleh dilepaskan, untuk memenuhi keperluan perlindungan alam sekitar, bahaya kepada tubuh manusia dikurangkan dengan banyak.

2、Ia mempunyai aktiviti yang baik

Dari segi kereaktifan, keupayaan untuk mengeluarkan lapisan oksida dari permukaan tembaga untuk meningkatkan kebolehbasahan pateri pada permukaan tembaga, pengaktif biasanya ditambah kepada pateri. Dalam pemilihan, kedua-duanya untuk mengambil kira aktiviti yang baik, tetapi juga untuk mempertimbangkan kakisan minimum tembaga, tujuannya adalah untuk mengurangkan keterlarutan tembaga dalam pateri, dan mengurangkan kerosakan asap pada peralatan.

Aktiviti fluks terutamanya dicerminkan dalam kapasiti timah. Kerana bahan aktif yang digunakan oleh setiap fluks tidak sama, aktivitinya tidak sama. Fluks aktiviti tinggi, pad padat, tampalan dan timah lain yang baik; Sebaliknya, ia adalah mudah untuk muncul pada permukaan fenomena tembaga terdedah, aktiviti bahan aktif juga tercermin dalam kecerahan permukaan timah dan kelancaran.

3、Kestabilan terma

Elakkan minyak hijau dan bahan asas daripada kesan suhu tinggi.

4、Untuk mempunyai kelikatan tertentu.

Meratakan udara panas untuk fluks memerlukan kelikatan tertentu, kelikatan menentukan kecairan fluks, untuk membuat permukaan pateri dan lamina dilindungi sepenuhnya, fluks mesti mempunyai kelikatan tertentu, pateri fluks dengan kelikatan kecil mudah melekat pada permukaan. daripada lamina (juga dikenali sebagai timah gantung), dan mudah untuk menghasilkan Jambatan di tempat yang padat seperti IC.

5、Keasidan yang sesuai

Keasidan tinggi fluks sebelum menyembur plat adalah mudah untuk menyebabkan pinggir lapisan rintangan kimpalan mengelupas, semburan plat selepas sisa untuk masa yang lama mudah untuk menyebabkan pengoksidaan permukaan timah menghitam. Nilai PH fluks am ialah 2. 5-3. Lima atau lebih.

Prestasi lain dicerminkan terutamanya dalam pengaruh pengendali dan kos operasi, seperti bau busuk, bahan meruap tinggi, asap, kawasan salutan unit, pengeluar harus dipilih berdasarkan eksperimen.

Semasa percubaan, prestasi berikut boleh diuji dan dibandingkan satu demi satu:

1.     Kerataan, kecerahan, lubang palam atau tidak

2. Aktiviti: pilih papan litar tampalan padat halus, uji kapasiti timahnya.

3. Papan litar disalut dengan fluks untuk mengelakkan 30 minit, selepas mencuci dengan pita ujian pelucutan minyak hijau.

4. Selepas menyembur pinggan, letak selama 30 minit dan uji sama ada permukaan tin menjadi hitam.

5. Sisa selepas dibersihkan

6. Bit IC padat disambungkan.

7. Panel tunggal (papan gentian kaca, dll.) di belakang timah gantung.

8. Asap,

9. Kemeruapan, saiz bau, sama ada untuk menambah nipis

10. Tiada buih semasa membersihkan

.

äºãKawalan dan pemilihan parameter proses meratakan udara panas

Parameter proses perataan udara panas termasuk î£ suhu pateri, masa kimpalan celup, tekanan pisau udara, suhu pisau udara, Sudut pisau udara, jarak pisau udara dan kelajuan meningkat PCB, dsb. Berikut akan membincangkan pengaruh parameter proses ini pada kualiti papan bercetak.

1. Masa rendaman timah:

Masa larut lesap mempunyai hubungan yang baik dengan kualiti salutan pateri. Semasa kimpalan rendaman, lapisan sebatian logam î°IMC terbentuk di antara tapak kuprum dan timah dalam pateri, dan salutan pateri terbentuk pada wayar. Proses di atas biasanya mengambil masa 2-4 saat, dalam masa ini boleh membentuk sebatian antara logam yang baik. Semakin lama masa, semakin tebal pateri. Tetapi masa yang terlalu lama akan membuat stratifikasi bahan asas papan bercetak dan minyak hijau menggelegak, masa terlalu singkat, ia adalah mudah untuk menghasilkan fenomena separuh rendaman, menyebabkan timah tempatan putih, di samping mudah untuk menghasilkan permukaan timah kasar.

2. Suhu tangki timah:

Pateri yang biasa digunakan untuk PCB dan komponen elektronik ialah aloi plumbum 37 / tin 63, yang mempunyai takat lebur 183℃. Keupayaan untuk membentuk sebatian antara logam dengan kuprum adalah sangat kecil pada suhu pateri antara 183℃dan 221℃. Pada 221℃, pateri memasuki zon pembasahan, yang berjulat dari 221℃kepada 293℃. Memandangkan plat mudah rosak pada suhu tinggi, jadi suhu pateri harus dipilih lebih rendah sedikit. Secara teorinya, didapati 232℃ialah suhu kimpalan optimum, dan dalam amalan, 250℃adalah suhu optimum.

3. Tekanan pisau udara:

Terlalu banyak pateri kekal pada PCB yang dikimpal celup dan hampir semua lubang logam terhalang oleh pateri. Fungsi pisau angin adalah untuk meniup lebihan pateri dan mengalirkan lubang logam, tanpa mengurangkan saiz lubang logam terlalu banyak. Tenaga yang digunakan untuk tujuan ini disediakan oleh tekanan pisau angin dan kadar aliran. Semakin tinggi tekanan, semakin cepat kadar aliran, semakin nipis salutan pateri. Oleh itu, tekanan bilah adalah salah satu parameter yang paling penting dalam meratakan udara panas. Biasanya tekanan pisau angin ialah 0. 3-0. 5 mpa.

Tekanan sebelum dan selepas pisau angin biasanya dikawal untuk menjadi besar di hadapan dan kecil di belakang, dan perbezaan tekanan ialah 0. 5 mpa. Mengikut taburan geometri pada papan, tekanan pisau udara hadapan dan belakang boleh dilaraskan dengan sewajarnya untuk memastikan kedudukan IC rata dan tampalan tidak mempunyai tonjolan. Rujuk manual kilang untuk nilai tertentu.

4. Suhu pisau udara:

Udara panas yang mengalir dari pisau udara mempunyai sedikit kesan pada papan bercetak dan sedikit kesan pada tekanan udara. Tetapi menaikkan suhu di dalam bilah membantu udara mengembang. Oleh itu, apabila tekanan malar, meningkatkan suhu udara boleh memberikan isipadu udara yang lebih besar dan kadar aliran yang lebih cepat, sehingga menghasilkan daya meratakan yang lebih besar. Suhu pisau udara mempunyai kesan tertentu pada penampilan salutan pateri selepas meratakan. Apabila suhu pisau angin lebih rendah daripada 93℃, permukaan salutan menjadi gelap, dan dengan peningkatan suhu udara, salutan yang gelap cenderung berkurangan. Pada 176℃, rupa gelap itu hilang sama sekali. Oleh itu, suhu terendah pisau angin tidak kurang daripada 176℃. Biasanya untuk mencapai kerataan permukaan timah yang baik, suhu pisau udara boleh dikawal antara 300℃- 400℃.

5. Jarak pisau udara:

Apabila udara panas dalam pisau udara meninggalkan muncung, kadar aliran menjadi perlahan, dan tahap perlahan adalah berkadar dengan kuasa dua jarak antara pisau udara. Oleh itu, semakin besar jarak, semakin rendah halaju udara, semakin rendah daya perataan. Jarak bilah udara biasanya 0. 95-1. 25 sm. Jarak pisau angin hendaklah tidak terlalu kecil, jika tidak akan terdapat geseran pada papan bercetak î yang tidak baik untuk permukaan papan. Jarak antara bilah atas dan bawah biasanya dikekalkan pada kira-kira 4mm, terlalu besar terdedah kepada percikan pateri.

6. Sudut pisau udara:

Sudut di mana bilah meniup plat mempengaruhi ketebalan salutan pateri. Jika Sudut tidak dilaraskan dengan betul, ketebalan pateri pada kedua-dua belah papan bercetak akan berbeza, dan percikan dan bunyi pateri cair mungkin juga disebabkan. Kebanyakan sudut pisau udara hadapan dan belakang dilaraskan kepada 4 darjah kecondongan ke bawah, sedikit dilaraskan mengikut jenis plat tertentu dan Sudut pengedaran geometri permukaan plat.

7. Papan bercetak meningkatkan kelajuan:

Satu lagi pembolehubah yang berkaitan dengan meratakan udara panas ialah kelajuan di mana bilah melepasi antara mereka, kelajuan di mana pemancar meningkat, yang mempengaruhi ketebalan pateri. Kelajuan perlahan, lebih banyak tiupan udara ke papan bercetak, jadi paterinya nipis. Sebaliknya, pateri terlalu tebal, atau bahkan lubang palam.

8. Suhu dan masa prapemanasan:

Tujuan prapemanasan adalah untuk meningkatkan aktiviti fluks dan mengurangkan kejutan haba. Suhu prapemanasan am ialah 343℃. Apabila dipanaskan selama 15 saat, suhu permukaan papan bercetak boleh mencapai kira-kira 80℃. Beberapa meratakan udara panas tanpa proses pemanasan awal.

Tiga, keseragaman ketebalan salutan pateri

Ketebalan pateri yang diliputi oleh perataan udara panas pada asasnya adalah seragam. Tetapi dengan perubahan geometri wayar bercetak, kesan meratakan pisau angin pada pateri juga berubah, jadi ketebalan salutan pateri meratakan udara panas juga berubah. Biasanya, wayar bercetak selari dengan arah meratakan, rintangan kepada udara adalah kecil, daya meratakan adalah besar, jadi salutan adalah nipis. Kawat bercetak berserenjang dengan arah meratakan, rintangan kepada udara adalah besar, kesan meratakan adalah kecil, jadi salutan lebih tebal, dan salutan pateri dalam lubang metallized juga tidak sekata. Sangat sukar untuk mendapatkan permukaan timah yang seragam dan rata kerana pateri segera dinaikkan daripada relau timah suhu tinggi dalam persekitaran dinamik tekanan tinggi dan suhu tinggi. Tetapi melalui pelarasan parameter boleh selancar mungkin.

1.Pilih fluks aktiviti dan pateri yang baik

Fluks adalah faktor utama kelicinan permukaan timah. Fluks dengan aktiviti yang baik boleh mendapatkan permukaan timah yang agak licin, terang dan lengkap.

Pateri harus memilih aloi timah plumbum dengan ketulenan tinggi, dan kerap menjalankan rawatan pelunturan tembaga untuk memastikan kandungan tembaga adalah 0. Di bawah 03% pada beban kerja dan keputusan ujian.

2. Pelarasan peralatan

Pisau udara adalah faktor langsung untuk melaraskan kerataan permukaan timah. Sudut pisau udara, tekanan pisau udara dan perbezaan tekanan berubah sebelum dan selepas, suhu pisau udara, jarak pisau udara (jarak menegak, jarak mendatar) dan kelajuan mengangkat akan mempunyai pengaruh yang besar pada permukaan. Untuk jenis plat yang berbeza, nilai parameter mereka tidak sama, dalam beberapa teknologi canggih mesin penyembur timah yang dilengkapi dengan mikrokomputer, pelbagai jenis plat parameter yang disimpan dalam komputer untuk pelarasan automatik.

Pisau udara dan rel panduan dibersihkan dengan kerap, dan sisa celah pisau udara dibersihkan setiap dua jam. Apabila pengeluaran besar, ketumpatan pembersihan akan meningkat.

3. Prarawatan

Microetching juga mempunyai pengaruh yang besar terhadap kerataan permukaan timah. Jika kedalaman goresan mikro terlalu rendah, kuprum dan timah sukar untuk membentuk sebatian kuprum dan timah di permukaan, mengakibatkan kekasaran permukaan timah tempatan. Penstabil yang lemah dalam larutan pengetsa mikro membawa kepada kelajuan goresan kuprum yang cepat dan tidak rata, dan juga menyebabkan permukaan timah tidak rata. Sistem APS biasanya disyorkan.

Untuk sesetengah jenis plat, prarawatan plat pembakar kadangkala diperlukan, yang juga akan mempunyai pengaruh tertentu pada perataan timah.

Gambar

4. Kawalan pra-proses

Kerana meratakan udara panas adalah rawatan terakhir, banyak proses sebelumnya akan memberi kesan tertentu ke atasnya, seperti membangun tidak bersih akan menyebabkan kecacatan timah, menguatkan kawalan proses sebelumnya, dapat mengurangkan masalah dalam meratakan udara panas.