PCB kuumailmatasoitustekniikka

PCB kuumailmatasoitustekniikka

Kuumailmatasoitustekniikka on suhteellisen kypsä tekniikka, mutta koska sen prosessi on korkean lämpötilan ja korkean paineen dynaamisessa ympäristössä, laatua on vaikea valvoa ja vakauttaa. Tässä artikkelissa esitellään kokemusta kuumailman tasausprosessin ohjauksesta.

Kuumalla ilmalla tasoittava juotospinnoite HAL (tunnetaan yleisesti tinaruiskutuksena) on eräänlainen jälkikäsittelytekniikka, jota piirilevytehtaat ovat viime vuosina laajalti käyttäneet. Se on itse asiassa prosessi, jossa yhdistetään upotushitsaus ja kuumailmatasoitus eutektisen juotteen päällystämiseksi piirilevyn ja painetun langan metalloidussa reiässä. Prosessi on ensin upottaa painettu levy juoksuttimeen, sitten upottaa sulaan juotospinnoitteeseen ja kulkea sitten kahden ilmaveitsen välissä niin, että kuuma paineilma on ilmaveitsessä puhaltaakseen pois painetun levyn ylimääräisen juotteen, ja poista ylimääräinen juote metallireiästä, jotta saadaan kirkas, tasainen ja tasainen juotospinnoite.

Juotospinnoitteen kuumailmatasoittamisen merkittävimmät edut ovat, että pinnoitteen koostumus pysyy muuttumattomana, painetun piirin reunat voidaan suojata täysin ja pinnoitteen paksuutta voidaan ohjata tuuliveitsellä; Pinnoite ja pohjakupari tekevät metallisidoksen, hyvä kostuvuus, hyvä hitsattavuus, korroosionkestävyys on myös erittäin hyvä. Painetun levyn jälkikäsittelynä sen edut ja haitat vaikuttavat suoraan piirilevyn ulkonäköön, korroosionkestävyyteen ja asiakkaan hitsauksen laatuun. Kuinka hallita sen prosessia, on enemmän huolissaan piirilevytehtaan ongelmasta. Täällä puhutaan yleisimmin käytetystä pystysuorasta kuumailmatasoitusprosessin ohjauksesta jonkin verran kokemusta.

ä¸ãfluxin valinta ja käyttö

Kuumailmatasoittamiseen käytetty juoksute on erikoisjuuste. Sen tehtävänä kuumailmastointissa on aktivoida piirilevyn paljas kuparipinta, parantaa juotteen kostuvuutta kuparipinnalla; Varmista, että laminaattipinta ei ylikuumene, suojaa juotetta estääksesi juotteen hapettumisen, kun se on jäähdytetty tasoituksen jälkeen, ja estä juotteen tarttuminen juotteenkestävään pinnoitteeseen estääksesi juotteen muodostamasta siltoja tyynyjen väliin; Käytetty juoksute puhdistaa juotteen pinnan ja juotosoksidi poistuu käytetyn juoksutteen mukana.

Kuumailman tasoittamiseen käytetyllä erikoisvuotella on oltava seuraavat ominaisuudet:

1、Sen on oltava vesiliukoista juoksutetta, biohajoavaa, myrkytöntä.

Vesiliukoinen juoksutusaine on helppo puhdistaa, vähemmän jäämiä pinnalle, ei muodosta ionisaastetta pinnalle; Biohajoaminen, ilman erityistä käsittelyä voidaan purkaa, täyttää ympäristönsuojelun vaatimukset, haitat ihmiskeholle vähenevät huomattavasti.

2、Sillä on hyvää toimintaa

Mitä tulee reaktiivisuuteen, kykyyn poistaa oksidikerros kuparipinnalta juotteen kostuvuuden parantamiseksi kuparipinnalla, juotteeseen lisätään yleensä aktivaattori. Valinnassa, sekä hyvän aktiivisuuden että kuparin minimikorroosion huomioon ottamiseksi, tarkoituksena on vähentää kuparin liukoisuutta juotteessa ja vähentää savuvaurioita laitteille.

Fluxin aktiivisuus heijastuu pääasiassa tinakapasiteettiin. Koska kunkin virtauksen käyttämä vaikuttava aine ei ole sama, sen aktiivisuus ei ole sama. Korkea aktiivisuusvirtaus, tiheät tyynyt, laastarit ja muut hyvät tinat; Päinvastoin, se on helppo ilmaantua paljastuneen kupariilmiön pinnalle, vaikuttavan aineen aktiivisuus heijastuu myös tinapinnan vaaleuteen ja sileyteen.

3、Lämpöstabiilisuus

Estä vihreää öljyä ja perusmateriaalia altistumasta korkeille lämpötiloille.

4、Saadakseen tiettyä viskositeettia.

Kuumailmatasoitus juoksutetta varten vaatii tietyn viskositeetin, viskositeetti määrää juoksutteen juoksevuuden, jotta juotos- ja laminaattipinta olisi täysin suojattu, juoksutteen on oltava tietyn viskositeetin, pienen viskositeetin juoksutetta on helppo kiinnittää pintaan laminaatista (tunnetaan myös roikkuvana peltina) ja helppo valmistaa siltoja tiheissä paikoissa, kuten IC.

5、Sopiva happamuus

Fluxin korkea happamuus ennen ruiskutuslevyä on helppo aiheuttaa reunan hitsausvastuskerroksen kuoriutumista, ruiskutuslevyn jäämien jälkeen pitkään helppo aiheuttaa tinapinnan mustutumista hapettumista. Yleinen vuon PH-arvo on 2,5-3. Viisi tai niin.

Muu suorituskyky heijastuu pääasiassa toimijoiden vaikutukseen ja käyttökustannuksiin, kuten paha haju, korkea haihtuva aine, savu, yksikköpinnoitealue, valmistajat tulee valita kokeen perusteella.

Kokeilun aikana voidaan testata ja verrata seuraavia suorituskykyä yksitellen:

1.     Tasaisuus, kirkkaus, tulpan reikä vai ei

2. Toiminto: valitse hieno tiheä patch-piirilevy, testaa sen tinakapasiteettia.

3. Piirilevy päällystetty juoksuteella estääkseen 30 minuuttia pesun jälkeen teippitestillä vihreän öljyn poistaminen.

4. Levy ruiskutuksen jälkeen aseta se 30 minuutiksi ja testaa muuttuuko tinan pinta mustaksi.

5. Jäännökset puhdistuksen jälkeen

6. Tiheä IC-bitti on kytketty.

7. Yksittäinen paneeli (lasikuitulevy jne.) ripustuspelin takana.

8. Savu,

9. Haihtuvuus, hajun koko, lisätäänkö ohennetta

10. Ei vaahtoa puhdistuksen aikana

.

äºãKuumailmatasoitusprosessin parametrien ohjaus ja valinta

Kuumailmatasoitusprosessin parametreja ovat î£ juotoslämpötila, upotushitsausaika, ilmaveitsen paine, ilmaveitsen lämpötila, ilmaveitsen kulma, ilmaveitsen etäisyys ja piirilevyn nousunopeus jne. Seuraavassa käsitellään näiden prosessiparametrien vaikutusta painolevyn laatu.

1. Tinan upotusaika:

Liuotusajalla on suuri suhde juotospinnoitteen laatuun. Upotushitsauksen aikana kuparipohjan ja juotteen tinan väliin muodostuu metalliseoskerros î°IMC ja langalle muodostuu juotospinnoite. Yllä oleva prosessi kestää yleensä 2-4 sekuntia, ja tässä ajassa voi muodostua hyvä metallien välinen yhdiste. Mitä pidempi aika, sitä paksumpi juotos. Mutta liian pitkä aika tekee painetun kartongin pohjamateriaalin kerrostumisen ja vihreän öljyn kuplimisen, aika on liian lyhyt, se on helppo tuottaa puoli-upotusilmiö, mikä johtaa paikalliseen tinavalkoiseen, lisäksi helppo tuottaa tinapinta karkea.

2. Tinasäiliön lämpötila:

PCB- ja elektroniikkakomponenteissa käytetty yleinen juote on lyijy 37 / tina 63 -seos, jonka sulamispiste on 183℃. Kyky muodostaa metallien välisiä yhdisteitä kuparin kanssa on hyvin pieni juotoslämpötiloissa 183 °C:n välillä℃ja 221℃. Klo 221℃, juote menee kostutusalueelle, joka vaihtelee välillä 221℃kohtaan 293℃. Ottaen huomioon, että levy on helppo vahingoittaa korkeassa lämpötilassa, joten juotoslämpötila tulee valita hieman alhaisemmaksi. Teoreettisesti havaitaan, että 232℃on optimaalinen hitsauslämpötila ja käytännössä 250℃on optimaalinen lämpötila.

3. Ilmaveitsen paine:

Upotushitsatussa piirilevyssä jää liikaa juotetta ja juotos peittää lähes kaikki metalloidut reiät. Tuuliveitsen tehtävänä on puhaltaa pois ylimääräinen juotos ja johtaa metalloitu reikä pienentämättä metalloidun reiän kokoa liikaa. Tähän käytettävä energia saadaan tuuliveitsen paineesta ja virtausnopeudesta. Mitä suurempi paine, sitä nopeampi virtausnopeus, sitä ohuempi juotospinnoite. Siksi terän paine on yksi tärkeimmistä kuumailmatasoituksen parametreistä. Yleensä tuuliveitsen paine on 0,3-0. 5 mpa.

Paine ennen ja jälkeen tuuliveitsen on yleensä säädetty suureksi edessä ja pieneksi takana, ja paine-ero on 0,5 mpa. Levyjen geometrian jakautumisen mukaan etu- ja takailmaveitsen painetta voidaan säätää sopivasti, jotta varmistetaan, että IC-asento on tasainen ja laastari ei sisällä ulkonemia. Katso tarkka arvo tehdasoppaasta.

4. Ilmaveitsen lämpötila:

Ilmaveitsestä virtaavalla kuumalla ilmalla on vain vähän vaikutusta piirilevyyn ja vähän ilmanpaineeseen. Mutta lämpötilan nostaminen terän sisällä auttaa ilmaa laajentumaan. Siksi, kun paine on vakio, ilman lämpötilan nostaminen voi tarjota suuremman ilmamäärän ja nopeamman virtausnopeuden, jolloin saadaan suurempi tasoitusvoima. Ilmaveitsen lämpötilalla on tietty vaikutus juotospinnoitteen ulkonäköön tasoituksen jälkeen. Kun tuuliveitsen lämpötila on alle 93℃, pinnoitteen pinta tummuu ja ilman lämpötilan noustessa tummuva pinnoite pyrkii pienenemään. Klo 176℃, tumma ulkonäkö katosi kokonaan. Siksi tuuliveitsen alin lämpötila on vähintään 176℃. Yleensä hyvän tinapinnan tasaisuuden saavuttamiseksi ilmaveitsen lämpötilaa voidaan säätää välillä 300℃-400℃.

5. Ilmaveitsen etäisyys:

Kun ilmaveitsessä oleva kuuma ilma poistuu suuttimesta, virtausnopeus hidastuu ja hidastusaste on verrannollinen ilmaveitsen välisen etäisyyden neliöön. Siksi mitä suurempi etäisyys, sitä pienempi ilmannopeus, sitä pienempi tasoitusvoima. Ilmasiipien etäisyys on yleensä 0,95-1. 25 cm. Tuuliveitsen etäisyys ei saa olla liian pieni, muuten painetussa levyssä î syntyy kitkaa, mikä ei ole hyvä laudan pinnalle. Ylemmän ja alemman terän välinen etäisyys pidetään yleensä noin 4 mm:ssä, liian suuri on altis juotosroiskeille.

6. Ilmaveitsen kulma:

Kulma, jossa terä puhaltaa levyä, vaikuttaa juotospinnoitteen paksuuteen. Jos kulmaa ei säädetä oikein, juotospaksuus painetun levyn molemmilla puolilla on erilainen, ja myös sulan juotteen roiskeita ja melua voi aiheutua. Suurin osa etu- ja takailmaveitsen kulmasta on säädetty 4 astetta alaspäin, hieman säädettynä tietyn levytyypin ja levypinnan geometrisen jakautumiskulman mukaan.

7. Painetun levyn nousunopeus:

Toinen kuumailmatasoitukseen liittyvä muuttuja on siipien nopeus, jolla siivet kulkevat niiden välillä, nopeus, jolla lähetin nousee, mikä vaikuttaa juotteen paksuuteen. Hidas nopeus, enemmän ilmaa puhaltaa piirilevyyn, joten juotos on ohutta. Päinvastoin, juote on liian paksua tai jopa tulppaa reikiä.

8. Esilämmityslämpötila ja -aika:

Esilämmityksen tarkoituksena on parantaa vuon aktiivisuutta ja vähentää lämpöshokkia. Yleinen esilämmityslämpötila on 343 astetta℃. Kun esilämmitetään 15 sekuntia, piirilevyn pintalämpötila voi nousta noin 80 asteeseen℃. Jonkin verran kuumailmatasoitusta ilman esilämmitysprosessia.

Kolme, juotepinnoitteen paksuuden tasaisuus

Kuumailmatasoituksella peitetyn juotteen paksuus on olennaisesti tasainen. Mutta painetun langan geometrian muuttuessa myös tuuliveitsen tasoitusvaikutus juotteeseen muuttuu, joten myös kuumailmatasoituksen juotospinnoitteen paksuus muuttuu. Yleensä painettu lanka tasaussuunnan suuntaisesti, ilmanvastus on pieni, tasoitusvoima on suuri, joten pinnoite on ohut. Tasoitussuuntaan nähden kohtisuorassa painettu lanka, ilmanvastus on suuri, tasoitusvaikutus on pieni, joten pinnoite on paksumpi ja juotospinnoite metalloidussa reiässä on myös epätasainen. Täysin tasaisen ja tasaisen tinapinnan saaminen on erittäin vaikeaa, koska juote nostetaan välittömästi korkean lämpötilan tinauunista korkean paineen ja korkean lämpötilan dynaamisessa ympäristössä. Mutta parametrien säätö voi olla mahdollisimman sujuvaa.

1. Valitse hyvä aktiivisuusfluksi ja juotos

Flux on tärkein tinapinnan sileyden tekijä. Hyvä aktiivisuus voi saada suhteellisen sileän, kirkkaan ja täydellisen tinapinnan.

Juotoksen tulee valita erittäin puhdas lyijytinaseos ja suorittaa säännöllisesti kuparin valkaisukäsittely varmistaaksesi, että kuparipitoisuus on 0. Alle 03 % työmäärästä ja testituloksista.

2. Laitteen säätö

Ilmaveitsi on suora tekijä säätämään tinapinnan tasaisuutta. Ilmaveitsi Kulma, ilmaveitsen paine ja paine-eron muutos ennen ja jälkeen, ilmaveitsen lämpötila, ilmaveitsen etäisyys (pystyetäisyys, vaakasuora etäisyys) ja nostonopeus vaikuttavat suuresti pintaan. Eri levytyypeille niiden parametriarvot eivät ole samat, joissakin kehittyneissä mikrotietokoneella varustetuissa tinaruiskutuskoneissa eri levytyyppejä parametrit tallennetaan tietokoneeseen automaattista säätöä varten.

Ilmaveitsi ja ohjauskisko puhdistetaan säännöllisesti ja ilmaterän jäännös puhdistetaan kahden tunnin välein. Kun tuotanto on suuri, puhdistustiheys kasvaa.

3. Esikäsittely

Mikrosyövytyksellä on myös suuri vaikutus tinapinnan tasaisuuteen. Jos mikroetsaussyvyys on liian pieni, kuparin ja tinan on vaikea muodostaa kupari- ja tinayhdisteitä pinnalle, mikä johtaa paikalliseen tinapinnan karheuteen. Huono stabilointiaine mikroetsausliuoksessa johtaa nopeaan ja epätasaiseen kuparin etsausnopeuteen ja aiheuttaa myös epätasaisen tinapinnan. APS-järjestelmää suositellaan yleisesti.

Joillekin levytyypeille tarvitaan joskus uunipellin esikäsittelyä, jolla on myös tietty vaikutus peltien tasoittamiseen.

Kuva

4. Prosessia edeltävä ohjaus

Koska kuumailmatasoitus on viimeinen käsittely, monilla aikaisemmilla prosesseilla on siihen tietty vaikutus, kuten epäpuhtaan kehittäminen aiheuttaa tinavikoja, vahvistaa edellisen prosessin hallintaa, voi merkittävästi vähentää kuumailman tasoittamisen ongelmia.