PCB технология за изравняване с горещ въздух

PCB технология за изравняване с горещ въздух

Технологията за изравняване с горещ въздух е сравнително зряла технология, но тъй като нейният процес е в динамична среда с висока температура и високо налягане, качеството е трудно за контролиране и стабилизиране. Тази статия ще представи известен опит в управлението на процеса на нивелиране с горещ въздух.

Изравняващо спойващо покритие с горещ въздух HAL (известно като пръскане с калай) е вид технология за обработка след обработка, широко използвана от фабриките за печатни платки през последните години. Това всъщност е процес, който съчетава заваряване с потапяне и изравняване с горещ въздух за покриване на евтектична спойка в метализирания отвор на печатна платка и печатна тел. Процесът е първо да се потопи печатната платка с флюс, след това да се потопи в разтопеното покритие от спойка и след това да се премине между двата въздушни ножа, като горещият сгъстен въздух във въздушния нож издуха излишната спойка върху печатната платка и елиминирайте излишната спойка в металния отвор, така че да получите ярко, плоско и равномерно покритие на спойка.

Най-забележителните предимства на изравняването с горещ въздух за покритие на спойка са, че съставът на покритието остава непроменен, ръбовете на печатната схема могат да бъдат напълно защитени и дебелината на покритието може да се контролира от вятърния нож; Покритието и основната мед създават метална връзка, добра омокряемост, добра заваряемост, устойчивостта на корозия също е много добра. Тъй като последващата обработка на печатната платка, нейните предимства и недостатъци пряко влияят върху външния вид на печатната платка, устойчивостта на корозия и качеството на заваряване на клиента. Как да контролирате процеса си, е по-загрижен за проблема на фабриката за печатни платки. Тук говорим за най-широко използваното управление на процеса на вертикално изравняване с горещ въздух от известен опит.

ä¸ãизбор и използване на поток

Флюсът, използван за нивелиране с горещ въздух, е специален флюс. Неговата функция при горещ климатик е да активира откритата медна повърхност на печатната платка, да подобри омокряемостта на спойката върху медната повърхност; Уверете се, че повърхността на ламината не се прегрява, осигурете защита за спойката, за да предотвратите окисляването на спойката, когато се охлади след изравняване, и предотвратете залепването на спойката към устойчивото на спойка покритие, за да предотвратите свързването на спойката между подложките; Отработеният флюс почиства повърхността на спойката и оксидът на спойката се изхвърля заедно с отработения флюс.

Специалният флюс, използван за нивелиране с горещ въздух, трябва да има следните характеристики:

1、Трябва да е водоразтворим флюс, биоразградим, нетоксичен.

Водоразтворимият поток е лесен за почистване, по-малко остатъци на повърхността, няма да образува йонно замърсяване на повърхността; Биоразграждането, без специално третиране, може да бъде изхвърлено, за да отговарят на изискванията за опазване на околната среда, вредата за човешкото тяло е значително намалена.

2、Има добра активност

По отношение на реактивността, способността за отстраняване на оксидния слой от медната повърхност, за да се подобри омокряемостта на спойката върху медната повърхност, към спойката обикновено се добавя активатор. При избора, както за да се вземе предвид добрата активност, така и за да се вземе предвид минималната корозия на медта, целта е да се намали разтворимостта на медта в спойката и да се намалят щетите от дима на оборудването.

Активността на потока се отразява главно в капацитета на калай. Тъй като активното вещество, използвано от всеки поток, не е едно и също, неговата активност не е еднаква. Флюс с висока активност, плътни подложки, лепенки и други добри калай; Напротив, лесно е да се появи на повърхността на експонирания меден феномен, активността на активното вещество също се отразява в яркостта и гладкостта на повърхността на калай.

3、Термична стабилност

Предотвратете зеленото масло и основния материал от въздействието на висока температура.

4、Да има определен вискозитет.

Изравняването с горещ въздух за флюс изисква определен вискозитет, вискозитетът определя течливостта на флюса, за да може спойката и повърхността на ламината да бъдат напълно защитени, флюсът трябва да има определен вискозитет, флюсът с малък вискозитет е лесен за залепване към повърхността на ламината (известен също като висяща ламарина) и лесни за производство мостове в гъсти места като IC.

5、Подходяща киселинност

Високата киселинност на флюса преди пръскане на плоча е лесно да причини ръба на заваръчния съпротивителен слой пилинг, пръскане на плоча след нейните остатъци за дълго време лесно да причини оксидиране на почерняване на калаената повърхност. Общата стойност на PH на потока е 2,5-3. Пет или нещо такова.

Другите показатели се отразяват главно във влиянието на операторите и оперативните разходи, като лоша миризма, високолетливи вещества, дим, повърхност на покритие на модула, производителите трябва да бъдат избрани въз основа на експеримента.

По време на изпитанието може да се тества и сравнява едно по едно следното представяне:

1.     Плоскост, яркост, дупка за тапа или не

2. Дейност: изберете платка с фина гъста пластирна платка, тествайте нейния капацитет на калай.

3. Платката е покрита с флюс за предотвратяване на 30 минути, след измиване с тест лента със зелено масло.

4. След като напръскате плочата, поставете я за 30 минути и проверете дали повърхността на калай почернява.

5. Остатъци след почистване

6. Плътен IC бит е свързан.

7. Единичен панел (плоча от стъклени влакна и др.) на гърба на висяща кутия.

8. Дим,

9. Летливост, размер на миризмата, дали да добавите разредител

10. Няма пяна при почистване

.

äºãКонтрол и избор на параметри на процеса на нивелиране с горещ въздух

Параметрите на процеса на изравняване с горещ въздух включват температура на спойка, време за заваряване при потапяне, налягане на въздушния нож, температура на въздушния нож, ъгъл на въздушния нож, разстояние на въздушния нож и скорост на издигане на печатни платки и др. По-долу ще бъде обсъдено влиянието на тези параметри на процеса върху качество на печатната платка.

1. Време за потапяне на калай:

Времето за излугване има голяма връзка с качеството на покритието на спойката. По време на заваряване с потапяне се образува слой от метално съединение î°IMC между медната основа и калай в спойката и върху жицата се образува спояващо покритие. Горният процес обикновено отнема 2-4 секунди, през това време може да се образува добро интерметално съединение. Колкото по-дълго е времето, толкова по-дебел е спойката. Но твърде дълго време ще доведе до стратификация на основния материал на печатната платка и бълбукане на зелено масло, времето е твърде кратко, лесно е да се произведе феномен на полупотапяне, което води до местно бяло калай, в допълнение към лесната за производство грапава повърхност на калай.

2. Температура на калаения резервоар:

Общата спойка, използвана за PCB и електронни компоненти, е сплав олово 37 / калай 63, която има точка на топене 183℃. Способността за образуване на интерметални съединения с мед е много малка при температури на спойка между 183℃и 221℃. На 221℃, спойката навлиза в зоната на намокряне, която варира от 221℃до 293℃. Като се има предвид, че плочата е лесна за повреда при висока температура, температурата на спойка трябва да бъде избрана малко по-ниска. Теоретично е установено, че 232℃е оптималната температура на заваряване, а на практика 250℃е оптималната температура.

3. Налягане на въздушния нож:

Твърде много спойка остава върху заварената потопена печатна платка и почти всички метализирани отвори са блокирани от спойка. Функцията на вятърния нож е да издуха излишната спойка и да проведе метализирания отвор, без да намалява твърде много размера на метализирания отвор. Енергията, използвана за тази цел, се осигурява от налягането на вятърния нож и скоростта на потока. Колкото по-високо е налягането, толкова по-бърз е потокът, толкова по-тънко е покритието на спойката. Следователно налягането на лопатките е един от най-важните параметри за нивелиране с горещ въздух. Обикновено налягането на вятърния нож е 0. 3-0. 5 mpa.

Налягането преди и след вятърния нож обикновено се контролира да бъде голямо отпред и малко отзад, а разликата в налягането е 0,5 mpa. Според разпределението на геометрията на дъската, натискът на предния и задния въздушен нож може да се регулира по подходящ начин, за да се гарантира, че позицията на IC е плоска и пластирът няма издатини. Обърнете се към фабричното ръководство за конкретна стойност.

4. Температура на въздушния нож:

Горещият въздух, изтичащ от въздушния нож, има малък ефект върху печатната платка и малък ефект върху въздушното налягане. Но повишаването на температурата вътре в острието помага на въздуха да се разшири. Следователно, когато налягането е постоянно, повишаването на температурата на въздуха може да осигури по-голям въздушен обем и по-бърз дебит, така че да се произведе по-голяма изравняваща сила. Температурата на въздушния нож има известен ефект върху външния вид на покритието на спойката след изравняване. Когато температурата на вятърния нож е по-ниска от 93℃, повърхността на покритието потъмнява и с повишаването на температурата на въздуха потъмняващото покритие има тенденция да намалява. На 176℃, тъмният вид изчезна напълно. Следователно най-ниската температура на вятърния нож е не по-малко от 176℃. Обикновено, за да се постигне добра плоскост на повърхността на калай, температурата на въздушния нож може да се контролира между 300℃- 400℃.

5. Разстояние между въздушните ножове:

Когато горещият въздух във въздушния нож напусне дюзата, скоростта на потока се забавя и степента на забавяне е пропорционална на квадрата на разстоянието между въздушния нож. Следователно, колкото по-голямо е разстоянието, толкова по-ниска е скоростта на въздуха, толкова по-ниска е нивелиращата сила. Разстоянието между въздушните лопатки обикновено е 0,95-1. 25 см. Разстоянието на вятърния нож не трябва да е твърде малко, в противен случай ще има триене върху печатната дъска î, което не е добре за повърхността на дъската. Разстоянието между горните и долните ножове обикновено се поддържа на около 4 mm, твърде голямото е склонно към пръскане на спойка.

6. Ъгъл на въздушния нож:

Ъгълът, под който острието издухва плочата, влияе върху дебелината на покритието на спойката. Ако ъгълът не е регулиран правилно, дебелината на спойката от двете страни на печатната платка ще бъде различна и може също да възникне пръскане на разтопена спойка и шум. По-голямата част от ъгъла на предния и задния въздушен нож се регулира до 4 градуса наклон надолу, леко регулиран според конкретния тип плоча и ъгъла на геометрично разпределение на повърхността на плочата.

7. Скорост на издигане на печатната платка:

Друга променлива, свързана с нивелирането с горещ въздух, е скоростта, с която лопатките преминават между тях, скоростта, с която предавателят се издига, което влияе върху дебелината на спойката. Бавна скорост, повече въздух духа към печатната платка, така че спойката е тънка. Напротив, спойката е твърде дебела или дори запушва дупки.

8. Температура и време на предварително загряване:

Целта на предварителното загряване е да подобри активността на потока и да намали топлинния шок. Общата температура на предварително загряване е 343℃. При предварително загряване за 15 секунди температурата на повърхността на печатната платка може да достигне около 80℃. Известно изравняване с горещ въздух без процес на предварително загряване.

Трето, равномерност на дебелината на покритието на спойка

Дебелината на спойката, покрита с изравняване с горещ въздух, е по същество еднаква. Но с промяната на геометрията на отпечатания проводник, изравняващият ефект на вятърния нож върху спойката също се променя, така че дебелината на покритието на спойката при изравняване с горещ въздух също се променя. Обикновено отпечатаната жица е успоредна на посоката на нивелиране, съпротивлението на въздуха е малко, нивелиращата сила е голяма, така че покритието е тънко. Отпечатаният проводник е перпендикулярен на посоката на изравняване, съпротивлението на въздуха е голямо, ефектът на изравняване е малък, така че покритието е по-дебело, а покритието на спойката в метализирания отвор също е неравномерно. Много е трудно да се получи напълно равномерна и равна повърхност на калай, тъй като спойката веднага се издига от високотемпературна пещ за калай в динамична среда с високо налягане и висока температура. Но чрез регулиране на параметрите може да бъде възможно най-гладко.

1. Изберете флюс и припой с добра активност

Флюсът е основният фактор за гладкостта на повърхността на калай. Флюсът с добра активност може да получи относително гладка, ярка и пълна калаена повърхност.

Припоят трябва да избере оловно-калаена сплав с висока чистота и редовно да извършва обработка за избелване на мед, за да гарантира, че съдържанието на мед е 0. Под 03% при натоварване и резултати от теста.

2. Настройка на оборудването

Въздушният нож е пряк фактор за регулиране на плоскостта на повърхността на калай. Ъгълът на въздушния нож, промяната на налягането на въздушния нож и разликата в налягането преди и след, температурата на въздушния нож, разстоянието на въздушния нож (вертикално разстояние, хоризонтално разстояние) и скоростта на повдигане ще имат голямо влияние върху повърхността. За различните типове плочи техните стойности на параметрите не са еднакви, в някои напреднали технологии на машина за пръскане на калай, оборудвана с микрокомпютър, различните видове плочи от параметри се съхраняват в компютъра за автоматична настройка.

Въздушният нож и водещата релса се почистват редовно, а остатъците от пролуката на въздушния нож се почистват на всеки два часа. Когато производството е голямо, плътността на почистване ще се увеличи.

3. Предварителна обработка

Микроецването също има голямо влияние върху плоскостта на повърхността на калай. Ако дълбочината на микроецването е твърде ниска, за медта и калая е трудно да образуват медни и калаени съединения на повърхността, което води до локална грапавост на повърхността на калай. Лошият стабилизатор в разтвора за микроецване води до бърза и неравномерна скорост на ецване на мед и също така причинява неравна повърхност на калай. Като цяло се препоръчва APS система.

За някои типове плочи понякога е необходима предварителна обработка на плочите за печене, което също ще има известно влияние върху изравняването на формата.

Картината

4. Предпроцесен контрол

Тъй като изравняването с горещ въздух е последното третиране, много предишни процеси ще имат определено въздействие върху него, като например нечистото развитие ще причини дефекти на калай, засилва контрола на предишния процес, може значително да намали проблемите при изравняването с горещ въздух.