Kam naudojama litavimo pasta?

Ką iš tikrųjų daro litavimo pasta

Sakydamaslitavimo pastayra "naudojamas litavimui" yra techniškai teisingas, bet nieko nesako. Po 15 metų šioje pramonėje pastebėjau, kad dauguma žmonių vis dar gana paviršutiniškai{2}}suvokia, ką tai iš tikrųjų daro. Leisk man suskaidyti.

Litavimo pasta egzistuoja dėl vienos pagrindinės priežasties{0}}užmegzti ryšius tarp elektroninių komponentų ir PCB. Šios jungtys turi vienu metu atlikti du dalykus: pravesti elektrą ir laikyti dalis vietoje. Praleiskite bet kurį iš jų ir turėsite problemų.

SMT linijos procesas yra nesudėtingas: ant trinkelių išspausdinkite litavimo pastą, paimkite{0}}ir-įdėkite mašinos komponentus ant viršaus, visa plokštė praeina per pakartotinio srauto krosnį. Kai temperatūra pasiekia apie 230 laipsnių, metalo dalelės pastoje ištirpsta, teka, sušlapina trinkeles ir laidus, tada sukietėja į litavimo jungtis.

Skamba pakankamai paprastai. Tačiau pagalvokite apie tai-išmaniojo telefono pagrindinėje plokštėje yra tūkstančiai litavimo jungčių ir kiekviena iš jų turi veikti. Vienas blogas sujungimas ir visas prietaisas negyvas. Kartą turėjome partiją, kai viena BGA buvo blogai sudrėkinta viena jungtis apačioje. Grąžinimo rodiklis padidėjo iki 3%. Tą mėnesį išėjo visų premija.

Žmonės pamiršta apie tai.

Didelės-greitos rinkimo-ir{2}}statybos mašinos gali sumontuoti dešimtis tūkstančių komponentų per valandą. Padėjus lentą, kol lenta atsitrenkia į orkaitę,-kas neleidžia visoms toms mažytėms dalelėms slysti? Pastos lipnumas.

Nenuvertinkite to. Valandos gali praeiti nuo spausdinimo iki pakartotinio srauto. Lentos transportuojamos, tvarkomos, kartais laikinai saugomos. Jei pasta per greitai praranda lipnumą, komponentai dreifuoja arba visiškai nukrenta. Pramonė tam išmatuoja naudoja "slinkties trukmę". Skirtingi prekių ženklai, skirtingi modeliai{5}}didžiulė įvairovė. Turite jį suderinti su savo linijos ciklo laiku.

Litavimo pasta nėra gryni metalo milteliai. Didelė dalis yra srautas. Be srauto litavimas tiesiog neveikia.

Varinės trinkelės oksiduojasi veikiamos oro. Oksido sluoksnio nematote, bet jis neleidžia tinkamai sudrėkinti lydmetalio. Kaitinamas srautas aktyvuojasi, reaguoja su oksidais, valo metalinį paviršių. Jis taip pat sumažina išlydyto lydmetalio paviršiaus įtempimą ir padeda jam plisti.

Yra keletas tipų: kanifolijos-pagrindo,-tirpsta vandenyje, ne-švari. Dabar nedominuoja- švara, nes po litavimo praleidžiate plovimą. Bet jei vėliau dengsite konformišką dangą arba jums reikia, kad lenta atrodytų nesugadinta, vis tiek turite ją išvalyti.

Perpildymo temperatūros profilis turi keturis etapus. Kiekvienoje pasta elgiasi skirtingai:

Įkaitinkite(kambario temperatūra iki ~150 laipsnių): Tirpikliai pradeda garuoti. Rampa per greitai ir tirpiklis smarkiai išvirsta-visur gausite litavimo kamuoliukų. Laikykite jį iki 1–3 laipsnių per sekundę.
Mirkyti(~150 laipsnių iki 190 laipsnių): srautas suaktyvina ir atakuoja oksidus ant trinkelių ir laidų. Šis etapas taip pat padeda suvienodinti temperatūrą, kad jūsų didelių ir mažų komponentų temperatūra nebūtų labai skirtinga.
Reflow(piktas apie 235-245 laipsniai be švino): metalo dalelės išsilydo ir susilieja į skystą lydmetalą, sudrėkindamos ir užpildydamos tarpus tarp trinkelių ir laidų. Skystis reaguoja su netauriuoju metalu, sudarydamas tarpmetalinį junginio sluoksnį. Ši dalis trunka tik 30–60 sekundžių – ilgiau, o IMC tampa per storas, o tai iš tikrųjų kenkia patikimumui.
Aušinimas: Lydmetalis sukietėja. Paprastai 3-4 laipsniai per sekundę. Per lėtas ir gaunama stambiagrūdė struktūra, silpnesnės jungtys. Per greitai ir rizikuojate šiluminiu stresu.

Daugelis žmonių mano, kad litavimo pasta skirta tik didelėms SMT linijoms. Netiesa.

Prototipų kūrimas ir mažos partijos:

Inžinieriai, gaminantys pavyzdžius, naudoja paprastus trafaretus rankiniam spausdinimui, tada naudoja stalinę krosnelę arba karšto oro pistoletą. Mažiau efektyvus, bet kokybė gali priartėti prie gamybos lygio. Dariau daug to, kai pradėjau dirbti. Viena dreba ranka ir visa lenta sugadinta.

Perdirbti:

Sugedusios plokštės iš linijos, klientas grąžina{0}}kai keičiate komponentus, jums reikia litavimo pastos. Standartinis procesas: pašalinkite blogą dalį, nuvalykite trinkeles, vėl užtepkite pastos, įdėkite naują komponentą, vietinis šildymas.

Per{0}}perskyros angą

Kiauryminiai{0}}komponentai, naudojami banginiam litavimui. Dabar daugiau gamyklų per-angas ir SMT dalis montuoja vienoje plokštėje ir viską atlieka kartu. Kuriate specialias trafareto angas, spausdinate papildomos pastos per-angų vietose, įdedate komponentus, perliejate. Pašalina banginio litavimo žingsnį, sumažina išlaidas.

BGA, CSP, QFN:

Sujungimai paslėpti po lustu. Negalima jų liesti lygintuvu. Vienintelis būdas yra litavimo pasta ir perpylimas. Pakuotėms mažėjant, o žingsniui griežtėjant, reikalavimai dalelių dydžiui ir spausdinimo tikslumui vis didėja.

Ta pati medžiaga, visiškai skirtingas dėmesys, priklausomai nuo pramonės

Buitinė elektronika

Buitinė elektronikaviskas priklauso nuo greičio ir kainos. Išmanieji telefonai ir planšetiniai kompiuteriai siunčiami dešimtys milijonų per metus, linijos veikia greitai, spausdinamumas ir proceso langas yra svarbiausi. Kaina yra karališkasis-patikimumo patobulinimas, kuris kainuoja daugiau? Niekas neperka.

Automobiliai

Automobiliaiyra žingsnis aukštyn. ECU variklio skyriuje gali pasiekti 125 laipsnių, kartais 150 laipsnių. Pridėkite nuolatinę vibraciją. Atsparumas aukštai-temperatūrai ir atsparumas nuovargiui tampa labai svarbūs. Automobilių dizainas 15 metų. Sugedusi litavimo jungtis gali sukelti saugos incidentus. Kokybės kontrolė visoje tiekimo grandinėje yra daug griežtesnė nei vartotojų.

Medicinos

Medicinosribojasi su įkyrumu apie patikimumą. Širdies stimuliatoriai, implantuojami įtaisai{1}}lydomųjų jungčių gedimas kelia tiesioginį pavojų gyvybei. Paprastai tai reiškia 100% testavimą, partijų atsekamumą, žiaurų tiekėjų auditą.

Aviacija ir kariuomenė

Aviacija ir kariuomenėyra savas pasaulis. Vis dar naudojama tonų lydmetalio su švinu (reglamentuojamos išimtys). Dešimtmečių{2}}ilgalaikio švino{2}} patikimumo duomenys. Be švino-tobulėja, bet nepatvirtinta taip pat ekstremaliose aplinkose.

Pramoninė ir galios elektronika

Pramoninė ir galios elektronikarūpinasi didele srove ir šilumos išsklaidymu. Maitinimo įrenginiai keitikliuose, saulės energijos keitiklių{1}}jungtyse turi praleisti šilumą, o ne tik elektrą. Žemas tuščių daiktų tarifas yra svarbiausias dalykas. Kai kuriose programose naudojamos aukštos -sidabro pastos arba sukepinto sidabro apdorojimas.

LED apšvietimas

LED apšvietimasturi substrato problemų. Šviesos diodai dažniausiai dedami ant aliuminio arba keramikos pagrindo. Šiluminio plėtimosi koeficientai visiškai skiriasi nuo vario. Pastai reikia stipraus šiluminio ciklo atsparumo.

Elektronika vis mažėja ir tampa galingesnė. Nauji iššūkiai litavimo pastai.

Pikis mažėja. Įprasta plataus vartojimo elektronika jau 0,3 mm ar mažesnė. Reikia 5 tipo (15-25 μm) arba 6 tipo (5-15 μm) dalelių. Smulkesnės dalelės reiškia didesnį oksido paviršiaus plotą, griežtesnius saugojimo ir tvarkymo reikalavimus.

Nemokama{0}} švino nuolat tobulėja. Praėjo beveik du dešimtmečiai nuo tada, kai -be švino tapo įprasta, tačiau didelio-patikimumo programos vis dar keičiamos. Mažai-sidabro ir sidabro-neturintys preparatai yra karštos tyrimų sritys,-mažina sąnaudas ir ūsų riziką.

Žemos-tempos pastos ieškojimas naujų naudojimo būdų. Tradiciškai karščiui-jautrioms dalims (alavo-bismuto lydiniams, ~138 laipsnių lydymosi temperatūra). Lanksčiai elektronikai ir nešiojamiesiems daiktams augant paklausa auga, nes lankstūs substratai negali atlaikyti įprastų perpylimo tempų.

Elektros automobiliai ir atsinaujinantys energijos šaltiniai patenkina didelius{0}}galios litavimo poreikius. Akumuliatoriaus valdymo sistemoms, variklių valdikliams-didelės-srovės jungtims reikia jungčių, turinčių didelę srovės-nešimo ir šilumos{5}}išsklaidymo pajėgumą. Labai patikimų pastų ir sukepinimo medžiagų kūrimas.

Visos šios programos, bet litavimo pasta nėra magija. Sąlygos turi būti tinkamos.

Pasirinkimas yra svarbus.-Be švino ar švino, dalelių dydžio klasė, srauto tipas, klampumo diapazonas-pasirinkti pagal konkrečią paskirtį. Neteisingas pasirinkimas reiškia, kad derlius sumažėja arba, dar blogiau, išimamos visos partijos.
Proceso kontrolė yra viskas.Trafareto storis ir diafragmos dizainas nustato spausdinimo tūrį. Valytuvo slėgis ir greitis turi įtakos konsistencijai. Kiekvienas jūsų perpylimo profilio parametras yra susijęs su litavimo kokybe. Per daug pastos, jūs gaunate briauną ir šortus. Per mažai, šalti sąnariai. Per aukšta temperatūra, pažeisti komponentai. Per žemas, prastas drėkinimas.
Sandėliavimas turi būti tinkamas.Litavimo pastos tinkamumo laikas{0}}paprastai nuo 6 mėnesių iki metų šaldytuve. Atidarius sunaudoti greitai. Ilgesnis oro poveikis reiškia drėgmės sugėrimą, oksidaciją, klampos pokyčius. Išsami informacija, pvz., įšilimo{5}}laikas ir maišymo būdas, turi įtakos spausdinimo rezultatams.
Patikrinimo negalima praleisti.SPI po spausdinimo, kad patvirtintumėte kokybę. AOI arba rentgeno spinduliai po pakartotinio srauto, kad patikrintumėte sąnarius. BGA ir kitos paslėptos jungtys? Tik rentgeno spinduliai gali atskleisti tuštumas ir tiltus apačioje.

Apatinė eilutė: pagrindinis litavimo pastos darbas yra elektrinis ir mechaninis komponentų ir plokščių sujungimas. Proceso metu jis taip pat atlieka laikiną fiksaciją ir paviršiaus valymą. Taikymas yra nuo masinės gamybos iki prototipų kūrimo iki perdirbimo. Įvairios pramonės šakos rūpinasi skirtingais veiklos aspektais.

Galų gale, litavimo pasta yra tai, kas suteikia paviršinio montavimo technologiją. Nuo telefonų ir kompiuterių, kuriuos naudojame kasdien, iki palydovų ir medicininės įrangos{1}}viduje esančios grandinės plokštės yra sulituotos litavimo pasta. Nereiklus daiktas, bet būtinas elektronikos gamybai.