Litavimo pastatvarkymas lemia SMT surinkimo našumą daugiau, nei dauguma inžinierių nori pripažinti. Pati medžiaga-metalo miltelių suspensija srauto terpėje-elgiasi nenuspėjamai, kai saugojimo, spausdinimo ir perpylimo parametrai išeina už priimtinų langų. Norint tai padaryti, reikia suprasti metalurgiją, reologiją ir šiluminę dinamiką.
Kas iš tikrųjų yra stiklainio viduje
Svarbu sudėtis. Dirbate su 85-92 % masės metalo miltelių, paprastai SAC305 (96,5Sn/3,0Ag/0,5Cu), skirtu naudoti be švino, pakabinamus srauto sistemoje, kurioje yra aktyvatorių, reologinių modifikatorių ir tirpiklių.
Dalelių dydis klasifikuojamas pagal IPC J-STD-005:
3 tipas: 25–45 μm (standartinis žingsnis)
4 tipas: 20–38 μm (smulkus žingsnis iki 0,4 mm)
5 tipas: 15{2}}25 μm (ypač smulkūs, 0201 komponentai)
6 ir naujesnio tipo 01005
Štai ko jums niekas nepasako duomenų lapuose: smulkesni milteliai oksiduojasi greičiau. 5 tipo pasta, esanti jūsų lentynoje, praranda tarnavimo laiką greičiau nei 3 tipo. Paviršiaus-ploto-ir -tūrio santykis veikia prieš jus.
Saugykla-Kur iš tikrųjų prasideda dauguma problemų
Mačiau, kad gamybos linijos buvo uždarytos, nes kažkas per naktį paliko pastą. Žala ne visada matoma.
Šaldymo reikalavimai:
Laikykite jį tarp 0-10 laipsnių. Neužšaldymas sukelia srauto atskyrimą, kuris niekada visiškai neatsistato net ir sumaišius. Metalo milteliai nusėda, lakiosios medžiagos pasiskirsto netolygiai ir tai parodys pirmieji jūsų dienos atspaudai.
Apšilimas-prieš naudojant užtrunka ilgiau, nei žmonės suplanavo. 500 g stiklainiui reikia mažiausiai 4 valandų kambario temperatūroje, vis dar sandariai. Atidarius šaltą pastą, kondensatas patenka tiesiai ant miltelių dalelių. Oksiduoti milteliai netinkamai sudrėksta. Laikotarpis.
6-mėnesių galiojimo laikas, išspausdintas ant talpyklų, reiškia puikias sąlygas. Realaus pasaulio šaldytuvų ciklo temperatūra. Atsidaro durys. Ši pasta, kurią nusipirkote sausio mėnesį, gali gerai išspausdinti kovo mėnesį, tačiau iki balandžio mėnesio gausite atsitiktinių litavimo kamuoliukų.
Trafaretinio spausdinimo parametrai
Čia atsiranda amatas.
Valytuvo slėgispaprastai sveria 3-8 kg, bet tikrasis skaičius priklauso nuo pastos klampumo, trafareto storio, diafragmos tankio – per daug kintamųjų, kad būtų galima nustatyti universalų nustatymą. Pradėkite nuo 5 kg ir koreguokite pagal tai, ką jums pasakys SPI.
Spausdinimo greitissukuria kompromisą, kurio niekas nemini mokomojoje medžiagoje: didesnis greitis (60-80 mm/s) pagerina pralaidumą, bet sumažina diafragmos užpildymą naudojant puikų- žingsnį. Sulėtinkite iki 25-40 mm/s, kai žingsnis yra 0,4 mm ir mažesnis. Reikia laiko, kad pasta susisuktų į angas, o riedėjimo veiksmas – pastos cilindras, judantis prieš valytuvą, nulemia užpildymo kokybę.
Atskyrimo greitispo spausdinimo turėtų veikti 1-3 mm/s standartiniam darbui. Sumažinkite iki 0,5 mm/s, kad žingsnis būtų itin smulkus. Greitas atskyrimas sukelia smailes, kai pasta susitraukia į smailes, o ne švariai išsiskiria. Tos viršūnės smunka į šoną ir sujungia gretimas trinkeles.
Trafareto dizainas turi įtakos viskam pasroviui:
| Diafragmos taisyklė | Formulė | Kodėl tai svarbu |
|---|---|---|
| Ploto santykis | Diafragmos plotas ÷ sienelės plotas Didesnis arba lygus 0,66 | Po juo pasta prilimpa prie sienų |
| Kraštinių santykis | Plotis ÷ storis Didesnis arba lygus 1,5 | Užtikrina išleidimą |
Naudojant 0,12 mm storio trafaretą, spausdinant 0,25 mm diafragmas, matematika beveik neveikia. Štai kodėl 0201 surinkimui dažnai reikia 0,08 mm ar net 0,06 mm trafaretų su 5 tipo pasta. Tolerancijos junginys.
Eilėje: laiko apribojimų niekas nesilaiko
Kai pasta patenka į trafaretą, prasideda oksidacija. Laikrodis paleidžiamas.
Maksimalus trafareto tarnavimo laikas: 8 valandos (nors 4-6 yra saugesnis)
Maksimalus laikas iki perpylimo po spausdinimo: 4 valandos
Minkymo intervalas ilgų važiavimų metu: kas 30-60 minučių
Pastarasis punktas nuolat ignoruojamas. Pasta plonėja šlykant (tiksotropinis elgesys), tada lėtai atkuria klampumą ramybės būsenoje. Tačiau po 20{5}}30 spausdinimo ciklų reologija pasikeičia. Minkymas mentele – 30 sekundžių, lankstymas – atstato struktūrą.
Trafareto valymo dažnis priklauso nuo jūsų gedimo režimo. Pradėkite nuo kas 10 spaudinių, naudodami sausą šluostę, drėgna šluoste – kas 30. Vakuuminis valymas pašalina pastos kaupimąsi angose, bet nepašalina išdžiūvusių likučių. Jei po 15{5}}20 spaudinių matote susijungimą, kai jo nebuvo paleidžiant, jūsų valymo intervalas yra neteisingas.
Reflow profilio kūrimas
Profilis sudaro arba sulaužo jungtį.
Pakaitinimo zona(aplinkos iki ~150 laipsnių)
: Rampa maksimaliai 1-2 laipsniai /s. Greitesnės rampos sukelia litavimo rutulius dėl sprogstamojo lakavimo. Fliuso sistemai reikia laiko, kad suaktyvėtų ir sumažintų oksidų kiekį tiek ant miltelių, tiek ant trinkelių paviršių.
01
Mirkymo zona(150-200 laipsnių)
: palaikykite 60–90 sekundžių. Čia flux atlieka savo darbą. Per trumpas, atsiranda tuštinimasis ir silpnas šlapinimasis. Per ilgas, srautas išleidžiamas prieš vėl tekėdamas ir jungtys oksiduojasi.
02
Reflow zona:
SAC305 tirpsta 217 laipsnių temperatūroje. Laikas virš likvidumo (TAL) turėtų trukti 45–75 sekundes, o didžiausia temperatūra – 235–245 laipsniai. Viršijus 250 laipsnių, kyla pavojus, kad ant pigių laminatų gali kilti padas ir pagreitėja intermetalinis augimas.
03
Aušinimas:
2-daugiausia 4 laipsniai/s. Greitesnis aušinimas sukuria trapią sąnario mikrostruktūrą. Lėtesnis aušinimas-ypač naudojant dideles šiluminės masės plokštes – leidžia sustorėti intermetaliniams sluoksniams.
04
Nešvari profilio kūrimo paslaptis: pradėkite nuo pastos gamintojo rekomendacijos, tada pritaikykite savo faktiniam surinkimui. Šiluminė masė skiriasi priklausomai nuo plokštės konstrukcijos. Svarbus komponentų mišinys. Profilis, puikiai tinkantis vienam produktui, sugenda kitam.
Defektai, kuriuos iš tikrųjų pamatysite
- Litavimo rutuliaiišsibarstę aplink lusto komponentus: devynis kartus iš dešimties tai yra arba spausdinimo defektas (nuosmukis prieš įdėjimą) arba per agresyvi išankstinio pašildymo rampa. Patikrinkite trafareto diafragmos dydį, palyginti su trinkelės dydžiu-, pasta, išsikišusi už padėklo ribų, slenka ir susidaro rutuliukai keitimo metu.
- Antkapių kalimasant mažų pasyvių: nevienodas komponentų galų šildymas. Likvidumą pasiekianti pusė pirmiausia ištraukia dalį stačiai, nes paviršiaus įtempimas veikia tik išlydytą pusę. Pataisymai apima padėties reguliavimą (centravimą), trinkelių dizainą (šiluminį balansą) ir kartais profilio keitimą,{2}}tačiau, tiesą sakant, pagrindinė priežastis dažniausiai yra trinkelių geometrija.
- Galvos{0}}į-pagalvęant BGA: Įklijuoti ant trinkelės vėl išsilieja, bet nesusilieja su rutuliniu komponentu. Atsiranda dėl plokštės arba komponento deformacijos perpylimo metu. Ir rutulys, ir pasta ištirpsta, tačiau fizinis tarpas neleidžia susilieti. Padidėjusi didžiausia temperatūra kartais padeda. Taip pat ir TAL sumažinimas, siekiant sumažinti deformaciją. Vakuuminis pakartotinis srautas tai išsprendžia, bet kainuoja pinigus.
- Tuščiavimas: Naudojant SAC lydinius, tam tikras kiekis yra neišvengiamas-paprastai 10-25 % tuščios vietos BGA jungtyse laikoma priimtina plataus vartojimo elektronikai. Automobilių specifikacijų paklausa mažesnė nei 10%. Norint sumažinti tuštumų susidarymą, reikia ilgesnio mirkymo, kontroliuojamos rampos-iki-smailės, o kartais ir specialių mažai tuščių pastos formulių, kurios kainuoja žymiai brangiau.
Patikrinimo metodai
SPI (litavimo pastos patikrinimas) po spausdinimo užfiksuoja 70%+ defektų, kol jie nepabrangsta. Išmatuokite aukštį, plotą ir tūrį. Nustatykite griežtus kritinių komponentų apribojimus -±35 % tūrio 0201, ±50 % didesniems pasyviems elementams.
Post{0}}reflow AOI užfiksuoja išdėstymo problemas ir sąnarių formavimo defektus. Rentgeno spinduliai tampa būtini BGA, QFN ir bet kam su paslėptomis jungtimis. Jei naudojate BGA be rentgeno-spindulių, skraidote aklai apie 30 % savo sąnarių.
Proceso pajėgumas (Cpk), esant pastos deponavimo kiekiui, turi viršyti 1,33, kad gamyba būtų stabili. Žemesnis nei 1.0 reiškia, kad jūsų procesas nevaldomas. Prieš pridėdami gamybos pajėgumus, pataisykite spausdinimo parametrus.
Aplinkosaugos ir saugos klausimai
Pasta be švino{0}} dominuoja komercinėje elektronikoje dėl RoHS reikalavimų. Jei vis dar naudojate SnPb dėl kosminės erdvės ar medicinos išimčių, laikykite jį fiziškai atskirtą nuo laidų{2}. Kryžminis-užterštumas sukelia sąnarių patikimumo sutrikimus.
Darbo vietos vėdinimas yra svarbus{0}}dūmų garai dirgina kvėpavimo sistemas ilgai veikiant. Pirštinės apsaugo nuo pastos užteršimo ir srauto cheminių medžiagų įsisavinimo per odą. Pasibaigusio galiojimo pasta ir valymo medžiagas išmeskite kaip pavojingas atliekas pagal vietines taisykles.
Ant lentos visam laikui nelieka-švaraus srauto likučių. Jie sukurti taip, kad būtų nekenksmingi, bet didelės-drėgmės aplinkoje vis tiek gali kilti problemų naudojant tam tikras formules. Vandenyje tirpus srautas turi būti išvalytas per 24 valandas po to, kai likučiai tampa vis sunkiau pašalinami ir ilgainiui pradeda korozuoti varį.
Litavimo pastos naudojimo realybė yra tokia, kad 60 % laikosi nustatytų taisyklių ir 40 % pakankamai gerai išmano konkrečias medžiagas, įrangą ir gaminį, kad protingai pažeistų šias taisykles. Įvairių gamintojų pasta elgiasi skirtingai, net jei lydinio specifikacijos yra vienodos. Jūsų spausdintuvas turi keistenybių, kurių vadovas neapima. Išmokite juos.
