PCB varmluftsnivelleringsteknologi

PCB varmluftsnivelleringsteknologi

Varmluftsutjevningsteknologi er en relativt moden teknologi, men fordi prosessen foregår i et dynamisk miljø med høy temperatur og høyt trykk, er kvaliteten vanskelig å kontrollere og stabilisere. Denne artikkelen vil introdusere litt erfaring med prosesskontroll for varmluftutjevning.

Varmluftutjevnende loddebelegg HAL (ofte kjent som tinnsprøyting) er en slags etterprosesseringsteknologi som er mye brukt av kretskortfabrikker de siste årene. Det er faktisk en prosess som kombinerer dyppesveising og varmluftsutjevning for å belegge eutektisk loddemetall i det metalliserte hullet på trykt papp og trykt tråd. Prosessen er å først dyppe den trykte platen med flussmiddel, deretter dyppe i det smeltede loddebelegget, og deretter passere mellom de to luftknivene, med den varme komprimerte luften i luftkniven for å blåse av overflødig loddemetall på kortet, og eliminer overflødig loddemetall i metallhullet for å få et lyst, flatt og jevnt loddebelegg.

De mest fremragende fordelene med varmluftutjevning for loddebelegg er at sammensetningen av belegget forblir uendret, kantene på den trykte kretsen kan beskyttes fullstendig, og tykkelsen på belegget kan kontrolleres av vindkniven; Belegget og basiskobberet gjør metallbinding, god fuktbarhet, god sveisbarhet, korrosjonsbestandighet er også veldig god. Som post-prosess av det trykte kortet, påvirker dets fordeler og ulemper direkte utseendet til det trykte bordet, korrosjonsmotstand og kundens sveisekvalitet. Hvordan kontrollere prosessen, er mer bekymret for problemet med kretskortfabrikken. Her snakker vi om den mest brukte vertikale varmluft nivellering prosesskontroll av noen erfaring.

ä¸ãvalg og bruk av fluks

Fluksen som brukes til utjevning av varmluft er en spesiell fluks. Dens funksjon i varmluftkondisjonering er å aktivere den eksponerte kobberoverflaten på det trykte bordet, forbedre fuktbarheten til loddetinn på kobberoverflaten; Sørg for at laminatoverflaten ikke overopphetes, gi beskyttelse for loddetinn for å forhindre oksidasjon av loddetinn når det avkjøles etter utjevning, og hindre loddetinn fra å feste seg til loddemotstandsbelegget for å forhindre at loddetinn bygger bro mellom putene; Den brukte flussmidlet renser overflaten av loddetinn, og loddeoksidet slippes ut sammen med den brukte flussmidlet.

Den spesielle fluksen som brukes til utjevning av varmluft må ha følgende egenskaper:

1、Det må være vannløselig flussmiddel, biologisk nedbrytbart, ikke-giftig.

Vannløselig fluss er lett å rengjøre, mindre rester på overflaten, vil ikke danne ioneforurensning på overflaten; Biologisk nedbrytning, uten spesiell behandling kan slippes ut, for å oppfylle kravene til miljøvern, er skaden på menneskekroppen sterkt redusert.

2、Den har god aktivitet

Når det gjelder reaktivitet, evnen til å fjerne oksidlaget fra kobberoverflaten for å forbedre fuktbarheten til loddetinn på kobberoverflaten, tilsettes vanligvis en aktivator til loddetinn. I utvalget, både for å ta hensyn til god aktivitet, men også for å vurdere minimum korrosjon av kobber, er hensikten å redusere løseligheten av kobber i loddetinn, og redusere røykskader på utstyret.

Aktiviteten til fluks gjenspeiles hovedsakelig i tinnkapasiteten. Fordi det aktive stoffet som brukes av hver fluks ikke er det samme, er aktiviteten ikke den samme. Høy aktivitetsfluks, tette puter, lapper og annet godt tinn; Tvert imot er det lett å vises på overflaten av det eksponerte kobberfenomenet, aktiviteten til det aktive stoffet reflekteres også i tinnoverflatens lyshet og glatthet.

3、Termisk stabilitet

Forhindre grønn olje og basismateriale fra høytemperaturpåvirkning.

4、Å ha en viss viskositet.

Varmluftutjevning for fluss krever en viss viskositet, viskositet bestemmer fluiditeten til flussmiddel, for å gjøre lodde- og laminatoverflaten fullstendig beskyttet, må flussmiddel ha en viss viskositet, flussolde med liten viskositet er lett å feste til overflaten av laminatet (også kjent som hengende tinn), og lett å produsere Broer på tette steder som IC.

5、Passende surhet

Høy surhet av fluss før sprøyting plate er lett å forårsake kanten av sveisemotstand lag peeling, sprøyting plate etter sine rester i lang tid lett å forårsake tinn overflaten sverting oksidasjon. Den generelle fluks-PH-verdien er 2,5-3. Fem eller så.

Annen ytelse gjenspeiles hovedsakelig i påvirkning av operatører og driftskostnader, for eksempel dårlig lukt, høyflyktige stoffer, røyk, enhetsbeleggområde, produsenter bør velges på grunnlag av eksperimentet.

Under prøveperioden kan følgende ytelse testes og sammenlignes én etter én:

1.     Flathet, lysstyrke, plugghull eller ikke

2. Aktivitet: velg kretskort med fin tett lapp, test tinnkapasiteten.

3. Kretskortet belagt med flussmiddel for å forhindre 30 minutter, etter vask med tape test grønn oljestripping.

4. Etter å ha sprøytet platen, plasser den i 30 minutter og test om tinnoverflaten blir svart.

5. Rester etter rengjøring

6. Tett IC-bit er koblet til.

7. Enkeltpanel (glassfiberplate etc.) på baksiden av hengende tinn.

8. Røyk,

9. Volatilitet, luktstørrelse, om det skal tilsettes tynnere

10. Det er ikke noe skum ved rengjøring

.

äºãKontroll og valg av prosessparametere for utjevning av varmluft

Prosessparametere for varmluftsnivellering inkluderer î£ loddetemperatur, dyppesveisetid, luftknivtrykk, luftknivtemperatur, luftknivvinkel, luftknivavstand og PCB-stigehastighet, osv. Følgende vil diskutere innflytelsen av disse prosessparametrene på kvaliteten på den trykte tavlen.

1. Nedsenkingstid for tinn:

Utvaskingstiden har et godt forhold til kvaliteten på loddebelegg. Under neddykkingssveising dannes et lag av metallforbindelse î°IMC mellom kobberbasen og tinn i loddetinn, og et loddebelegg dannes på ledningen. Ovennevnte prosess tar vanligvis 2-4 sekunder, i denne tiden kan danne en god intermetallisk forbindelse. Jo lengre tid, desto tykkere er loddetinn. Men for lang tid vil gjøre den trykte platen basemateriale lagdeling og grønn olje boblende, tiden er for kort, er det lett å produsere semi-nedsenkning fenomen, noe som resulterer i lokale tinn hvit, i tillegg til lett å produsere tinn overflate grov.

2.Binntanktemperatur:

Det vanlige loddetinnet som brukes til PCB og elektroniske komponenter er bly 37 / tinn 63 legering, som har et smeltepunkt på 183℃. Evnen til å danne intermetalliske forbindelser med kobber er svært liten ved loddetemperaturer mellom 183℃og 221℃. På 221℃, går loddetinn inn i fuktingssonen, som varierer fra 221℃til 293℃. Med tanke på at platen er lett å skade ved høy temperatur, så bør loddetemperaturen velges litt lavere. Teoretisk sett er det funnet at 232℃er den optimale sveisetemperaturen, og i praksis 250℃er den optimale temperaturen.

3. Luftknivtrykk:

For mye loddemetall er igjen på det dyppesveisede kretskortet og nesten alle de metalliserte hullene er blokkert av loddetinn. Vindknivens funksjon er å blåse av overflødig loddemetall og lede det metalliserte hullet, uten å redusere størrelsen på det metalliserte hullet for mye. Energien som brukes til dette formålet er levert av vindknivens trykk og strømningshastighet. Jo høyere trykk, jo raskere strømningshastighet, jo tynnere loddebelegg. Derfor er bladtrykket en av de viktigste parametrene for utjevning av varmluft. Vanligvis er vindknivtrykket 0. 3-0. 5 mpa.

Trykket før og etter vindkniven styres generelt til å være stort foran og lite bak, og trykkforskjellen er 0,5 mpa. I henhold til fordelingen av geometrien på brettet, kan trykket på den fremre og bakre luftkniven justeres hensiktsmessig for å sikre at IC-posisjonen er flat og at lappen ikke har noen fremspring. Se fabrikkhåndboken for spesifikk verdi.

4. Temperatur på luftkniven:

Den varme luften som strømmer fra luftkniven har liten effekt på printplaten og liten effekt på lufttrykket. Men å øke temperaturen inne i bladet hjelper luften med å utvide seg. Derfor, når trykket er konstant, kan økning av lufttemperaturen gi større luftvolum og raskere strømningshastighet, for å produsere større utjevningskraft. Temperaturen på luftkniven har en viss effekt på utseendet til loddebelegget etter utjevning. Når temperaturen på vindkniven er lavere enn 93℃, blir beleggsoverflaten mørkere, og med økningen av lufttemperaturen har det mørkere belegget en tendens til å reduseres. På 176℃, det mørke utseendet forsvant helt. Derfor er den laveste temperaturen på vindkniven ikke mindre enn 176℃. Vanligvis for å oppnå god tinnoverflateplanhet, kan luftknivens temperatur kontrolleres mellom 300℃- 400℃.

5. Luftknivavstand:

Når den varme luften i luftkniven forlater dysen, avtar strømningshastigheten, og graden av nedbremsing er proporsjonal med kvadratet på avstanden mellom luftkniven. Derfor, jo større avstand, jo lavere lufthastighet, jo lavere utjevningskraft. Avstanden mellom luftbladene er vanligvis 0,95-1. 25 cm. Avstanden mellom vindkniven bør ikke være for liten, ellers vil det oppstå friksjon på den trykte platen î som ikke er bra for platens overflate. Avstanden mellom øvre og nedre blad holdes vanligvis på ca. 4 mm, for stor er utsatt for loddesprut.

6. Luftkniv Vinkel:

Vinkelen som bladet blåser platen med påvirker tykkelsen på loddebelegget. Hvis vinkelen ikke er riktig justert, vil loddetykkelsen på begge sider av kortet være forskjellig, og smeltet loddesprut og støy kan også forårsakes. Mesteparten av den fremre og bakre luftknivens vinkel er justert til 4 grader nedoverhelling, litt justert i henhold til den spesifikke platetypen og plateoverflatens geometriske distribusjonsvinkel.

7. Økehastighet for trykt bord:

En annen variabel relatert til varmluftsutjevning er hastigheten som bladene passerer mellom dem, hastigheten som senderen stiger med, noe som påvirker loddets tykkelse. Langsom hastighet, mer luft blåser til det trykte bordet, så loddetinnet er tynt. Tvert imot, loddetinn er for tykt, eller til og med plugge hull.

8. Forvarmingstemperatur og tid:

Hensikten med forvarming er å forbedre fluksaktiviteten og redusere termisk sjokk. Den generelle forvarmingstemperaturen er 343℃. Når den forvarmes i 15 sekunder, kan overflatetemperaturen på den trykte platen nå omtrent 80℃. Noe varmluftutjevning uten forvarmingsprosess.

Tre, loddetinn belegg tykkelse jevnhet

Tykkelsen på loddetinn dekket av varmluftsutjevning er i hovedsak jevn. Men med endringen av den trykte trådgeometrien, endres også utjevningseffekten av vindkniven på loddetinn, slik at tykkelsen på loddebelegget av varmluftsutjevning endres også. Vanligvis trykt ledning parallelt med utjevningsretningen, motstanden mot luft er liten, utjevningskraften er stor, så belegget er tynt. Trykt ledning vinkelrett på utjevningsretningen, motstanden mot luft er stor, utjevningseffekten er liten, så belegget er tykkere, og loddebelegget i det metalliserte hullet er også ujevnt. Det er svært vanskelig å oppnå en helt jevn og flat tinnoverflate fordi loddetinn umiddelbart heves fra en tinnovn med høy temperatur i et dynamisk miljø med høyt trykk og høy temperatur. Men gjennom justering av parametere kan være så jevn som mulig.

1.Velg god aktivitetsfluks og loddetinn

Fluks er hovedfaktoren for glattheten til tinnoverflaten. Fluksen med god aktivitet kan få en relativt jevn, lys og komplett tinnoverflate.

Loddemetall bør velge blytinnlegering med høy renhet, og regelmessig utføre kobberblekebehandling for å sikre at kobberinnholdet er 0. Under 03 % på arbeidsbelastning og testresultater.

2. Utstyrsjustering

Luftkniv er en direkte faktor for å justere flatheten på tinnoverflaten. Luftkniv Vinkel, luftknivtrykk og trykkforskjell endres før og etter, luftknivtemperatur, luftknivavstand (vertikal avstand, horisontal avstand) og løftehastighet vil ha stor innflytelse på overflaten. For forskjellige platetyper er ikke parameterverdiene de samme, i noen avansert teknologi for tinnsprøytemaskin utstyrt med en mikrodatamaskin, lagres de forskjellige platetypene av parametere i datamaskinen for automatisk justering.

Luftkniven og styreskinnen rengjøres regelmessig, og rester av luftknivenes gap rengjøres annenhver time. Når produksjonen er stor vil rensetettheten øke.

3. Forbehandling

Mikroetsing har også stor innflytelse på flatheten til tinnoverflaten. Hvis dybden av mikro-etsing er for lav, er det vanskelig for kobber og tinn å danne kobber og tinnforbindelser på overflaten, noe som resulterer i lokal tinnoverflateruhet. Dårlig stabilisator i mikro-etseløsning fører til rask og ujevn kobberetsehastighet, og forårsaker også ujevn tinnoverflate. APS-system anbefales generelt.

For noen tallerkentyper er det noen ganger nødvendig med bakeplateforbehandling, noe som også vil ha en viss innflytelse på formutjevningen.

Bildet

4. Kontroll før prosess

Fordi varmluftutjevning er den siste behandlingen, vil mange tidligere prosesser ha en viss innvirkning på den, som å utvikle ikke ren vil forårsake tinndefekter, styrke kontrollen av forrige prosess, kan i stor grad redusere problemene ved utjevning av varmluft.