PCB-technologie voor het nivelleren van hete lucht

PCB-technologie voor het nivelleren van hete lucht

Heteluchtnivelleringstechnologie is een relatief volwassen technologie, maar omdat het proces zich in een dynamische omgeving met hoge temperatuur en hoge druk bevindt, is de kwaliteit moeilijk te controleren en te stabiliseren. In dit artikel wordt enige ervaring met het regelen van het nivelleringsproces met hete lucht geïntroduceerd.

Hete lucht nivellerende soldeercoating HAL (algemeen bekend als tinspraying) is een soort nabewerkingstechnologie die de laatste jaren veel wordt gebruikt door printplaatfabrieken. Het is eigenlijk een proces dat dompellassen en heteluchtnivellering combineert om eutectisch soldeer in het gemetalliseerde gat van printplaat en bedrukte draad te coaten. Het proces is om eerst de printplaat met vloeimiddel onder te dompelen, vervolgens in de gesmolten soldeercoating te dopen en vervolgens tussen de twee luchtmessen door te gaan, met de hete perslucht in het luchtmes om het overtollige soldeer op de printplaat af te blazen, en verwijder het overtollige soldeer in het metalen gat, om een ​​heldere, vlakke en uniforme soldeercoating te krijgen.

De meest opvallende voordelen van heteluchtnivellering voor soldeercoating zijn dat de samenstelling van de coating ongewijzigd blijft, de randen van de printplaat volledig kunnen worden beschermd en de dikte van de coating kan worden geregeld door het windmes; De coating en het basiskoper zorgen voor metaalbinding, goede bevochtigbaarheid, goede lasbaarheid, corrosieweerstand is ook erg goed. Als nabewerking van de printplaat hebben de voor- en nadelen direct invloed op het uiterlijk van de printplaat, de corrosieweerstand en de laskwaliteit van de klant. Hoe het proces te beheersen, maakt zich meer zorgen over het probleem van de printplaatfabriek. Hier hebben we het over de meest gebruikte verticale procesregeling voor heteluchtnivellering van enige ervaring.

ä¸ãde keuze en het gebruik van flux

De flux die wordt gebruikt voor het nivelleren van hete lucht is een speciale flux. Zijn functie bij hete airconditioning is om het blootgestelde koperen oppervlak op de printplaat te activeren, de bevochtigbaarheid van soldeer op het koperen oppervlak te verbeteren; Zorg ervoor dat het laminaatoppervlak niet oververhit raakt, bied bescherming voor soldeer om oxidatie van soldeer te voorkomen bij afkoeling na het egaliseren, en voorkom dat soldeer aan de soldeerweerstandcoating blijft kleven om te voorkomen dat soldeer een brug vormt tussen de pads; De gebruikte flux reinigt het oppervlak van het soldeer en het soldeeroxide wordt samen met de gebruikte flux afgevoerd.

De speciale flux die wordt gebruikt voor het nivelleren met hete lucht moet de volgende kenmerken hebben:

1、Het moet in water oplosbare vloeimiddel zijn, biologisch afbreekbaar, niet-toxisch.

In water oplosbare flux is gemakkelijk schoon te maken, minder residu op het oppervlak, vormt geen ionenvervuiling op het oppervlak; Biologische afbraak, zonder speciale behandeling kan worden geloosd, om te voldoen aan de eisen van milieubescherming, wordt de schade aan het menselijk lichaam aanzienlijk verminderd.

2、Het heeft een goede activiteit

In termen van reactiviteit, het vermogen om de oxidelaag van het koperoppervlak te verwijderen om de bevochtigbaarheid van het soldeer op het koperoppervlak te verbeteren, wordt meestal een activator aan het soldeer toegevoegd. Bij de selectie, zowel om rekening te houden met goede activiteit, maar ook om de minimale corrosie van koper te overwegen, is het doel om de oplosbaarheid van koper in het soldeersel te verminderen en rookschade aan de apparatuur te verminderen.

De activiteit van vloeimiddel komt vooral tot uiting in de tincapaciteit. Omdat de werkzame stof die door elke flux wordt gebruikt niet hetzelfde is, is de activiteit ervan niet hetzelfde. Hoge activiteitsstroom, dichte stootkussens, flarden en ander goed tin; Integendeel, het is gemakkelijk om op het oppervlak van het blootgestelde koperfenomeen te verschijnen, de activiteit van de actieve stof wordt ook weerspiegeld in de helderheid en gladheid van het tinoppervlak.

3、Thermische stabiliteit

Voorkom dat groene olie en basismateriaal worden beïnvloed door hoge temperaturen.

4、Om een ​​bepaalde viscositeit te hebben.

Nivellering met hete lucht voor flux vereist een bepaalde viscositeit, viscositeit bepaalt de vloeibaarheid van flux, om het soldeer- en laminaatoppervlak volledig te beschermen, flux moet een bepaalde viscositeit hebben, fluxsoldeer met kleine viscositeit is gemakkelijk aan het oppervlak te hechten van het laminaat (ook wel hangend blik genoemd), en gemakkelijk te produceren Bruggen op dichte plaatsen zoals IC.

5、Geschikte zuurgraad

Hoge zuurgraad van de flux vóór het spuiten van de plaat is gemakkelijk om de rand van de lasweerstandslaag af te schilferen, het spuiten van de plaat na zijn residuen voor een lange tijd gemakkelijk om oxidatie van het tinoppervlak zwart te maken. De algemene flux PH-waarde is 2. 5-3. Vijf of zo.

Andere prestaties worden voornamelijk weerspiegeld in de invloed van operators en bedrijfskosten, zoals stank, vluchtige stoffen, rook, unitcoatinggebied, fabrikanten moeten worden geselecteerd op basis van het experiment.

Tijdens de proefperiode kunnen de volgende prestaties één voor één worden getest en vergeleken:

1.     Vlakheid, helderheid, pluggat of niet

2. Activiteit: selecteer een fijne, dichte patchprintplaat, test de tincapaciteit.

3. De printplaat gecoat met vloeimiddel om 30 minuten te voorkomen, na het wassen met tape test groene oliestrippen.

4. Plaats de plaat na het spuiten 30 minuten en test of het blikoppervlak zwart wordt.

5. Resten na reiniging

6. Dense IC-bit is aangesloten.

7. Enkel paneel (glasvezelplaat, enz.) Op de achterkant van hangend blik.

8. Rook,

9. Vluchtigheid, geurgrootte, of verdunner moet worden toegevoegd

10. Er is geen schuim bij het schoonmaken

.

äºãRegeling en selectie van procesparameters voor het nivelleren van hete lucht

Procesparameters voor het nivelleren van hete lucht zijn onder meer soldeertemperatuur, dompellastijd, luchtmesdruk, luchtmestemperatuur, luchtmeshoek, luchtmesafstand en PCB-stijgsnelheid, enz. Hierna wordt de invloed van deze procesparameters op de kwaliteit van de printplaat.

1. Tin-onderdompelingstijd:

De uitloogtijd heeft een goede relatie met de kwaliteit van de soldeercoating. Tijdens dompellassen wordt een laag metaalverbinding î°IMC gevormd tussen de koperen basis en tin in het soldeer, en wordt een soldeerlaag gevormd op de draad. Het bovenstaande proces duurt over het algemeen 2-4 seconden, in deze tijd kan een goede intermetallische verbinding worden gevormd. Hoe langer de tijd, hoe dikker het soldeer. Maar een te lange tijd zorgt ervoor dat het basismateriaal van de printplaat gelaagd wordt en de groene olie borrelt, de tijd is te kort, het is gemakkelijk om een ​​semi-onderdompelingsfenomeen te produceren, wat resulteert in lokaal tinwit, naast het gemakkelijk om het oppervlak van het tin ruw te produceren.

2.Tin tanktemperatuur:

Het gebruikelijke soldeersel dat wordt gebruikt voor PCB's en elektronische componenten is een legering van lood 37 / tin 63, met een smeltpunt van 183℃. Het vermogen om intermetallische verbindingen met koper te vormen is erg klein bij soldeertemperaturen tussen 183℃en 221℃. Op 221℃, komt het soldeer de bevochtigingszone binnen, die varieert van 221℃tot 293℃. Aangezien de plaat gemakkelijk te beschadigen is bij hoge temperaturen, moet de soldeertemperatuur iets lager worden gekozen. Theoretisch blijkt dat 232℃is de optimale lastemperatuur en in de praktijk 250℃is de optimale temperatuur.

3. Luchtmesdruk:

Er blijft te veel soldeer achter op de dompelgelaste print en bijna alle gemetalliseerde gaten zijn geblokkeerd door soldeer. De functie van het windmes is om het overtollige soldeer af te blazen en het gemetalliseerde gat te geleiden, zonder de grootte van het gemetalliseerde gat te veel te verkleinen. De energie die hiervoor wordt gebruikt, wordt geleverd door de windmesdruk en het debiet. Hoe hoger de druk, hoe sneller het debiet, hoe dunner de soldeerlaag. Daarom is de bladdruk een van de belangrijkste parameters bij het nivelleren met hete lucht. Gewoonlijk is de windmesdruk 0. 3-0. 5 MPa.

De druk voor en na het windmes wordt over het algemeen geregeld om aan de voorkant groot en aan de achterkant klein te zijn, en het drukverschil is 0,5 mpa. Afhankelijk van de verdeling van de geometrie op het bord, kan de druk van het voorste en achterste luchtmes op de juiste manier worden aangepast om ervoor te zorgen dat de IC-positie vlak is en de patch geen uitsteeksels heeft. Raadpleeg de fabriekshandleiding voor de specifieke waarde.

4. Luchtmestemperatuur:

De hete lucht die uit het luchtmes stroomt heeft weinig effect op de printplaat en weinig effect op de luchtdruk. Maar door de temperatuur in het blad te verhogen, kan de lucht uitzetten. Daarom, wanneer de druk constant is, kan het verhogen van de luchttemperatuur zorgen voor een groter luchtvolume en een snellere stroomsnelheid, om zo een grotere nivelleringskracht te produceren. De temperatuur van het luchtmes heeft een bepaald effect op het uiterlijk van de soldeerlaag na het egaliseren. Wanneer de temperatuur van het windmes lager is dan 93℃, het coatingoppervlak wordt donkerder en met de toename van de luchttemperatuur heeft de donker wordende coating de neiging om te verminderen. Op 176℃, verdween het donkere uiterlijk volledig. Daarom is de laagste temperatuur van het windmes niet minder dan 176℃. Gewoonlijk kan de temperatuur van het luchtmes worden geregeld tussen 300 om een ​​goede vlakheid van het tinoppervlak te bereiken℃- 400℃.

5. Afstand tussen luchtmessen:

Wanneer de hete lucht in het luchtmes het mondstuk verlaat, vertraagt ​​de stroomsnelheid en is de mate van vertraging evenredig met het kwadraat van de afstand tussen het luchtmes. Daarom, hoe groter de afstand, hoe lager de luchtsnelheid, hoe lager de nivelleringskracht. Het uit elkaar plaatsen van luchtbladen is over het algemeen 0. 95-1. 25 cm. De afstand van het windmes mag niet te klein zijn, anders ontstaat er wrijving op de printplaat î wat niet goed is voor het bordoppervlak. De afstand tussen de bovenste en onderste bladen wordt over het algemeen op ongeveer 4 mm gehouden, te groot is vatbaar voor soldeerspatten.

6. Hoek van het luchtmes:

De hoek waaronder het mes tegen de plaat blaast, is van invloed op de dikte van de soldeerlaag. Als de hoek niet goed is afgesteld, zal de soldeerdikte aan beide zijden van de printplaat verschillend zijn en kan er ook gesmolten soldeerspatten en geluid worden veroorzaakt. Het grootste deel van de voorste en achterste luchtmeshoek is aangepast tot 4 graden neerwaartse kanteling, enigszins aangepast volgens het specifieke plaattype en de geometrische verdelingshoek van het plaatoppervlak.

7. Stijgsnelheid printplaat:

Een andere variabele die verband houdt met het nivelleren met hete lucht is de snelheid waarmee de bladen ertussen passeren, de snelheid waarmee de zender omhoog gaat, wat de dikte van het soldeersel beïnvloedt. Lage snelheid, meer lucht blaast naar de printplaat, dus het soldeersel is dun. Integendeel, het soldeer is te dik, of zelfs pluggaten.

8. Voorverwarmen temperatuur en tijd:

Het doel van voorverwarmen is om de fluxactiviteit te verbeteren en thermische schokken te verminderen. De algemene voorverwarmingstemperatuur is 343℃. Bij voorverwarming gedurende 15 seconden kan de oppervlaktetemperatuur van de printplaat oplopen tot ongeveer 80°C℃. Enige nivellering met hete lucht zonder voorverwarmproces.

Drie, uniformiteit van de dikte van de soldeerlaag

De dikte van het soldeer bedekt door egalisatie met hete lucht is in wezen uniform. Maar met de verandering van de gedrukte draadgeometrie verandert ook het nivelleringseffect van het windmes op het soldeer, dus de dikte van de soldeerlaag van heteluchtnivellering verandert ook. Gewoonlijk is de gedrukte draad evenwijdig aan de nivelleringsrichting, de weerstand tegen lucht is klein, de nivelleringskracht is groot, dus de coating is dun. Gedrukte draad loodrecht op de nivelleringsrichting, de weerstand tegen lucht is groot, het nivelleringseffect is klein, dus de coating is dikker en de soldeercoating in het gemetalliseerde gat is ook ongelijk. Het is erg moeilijk om een ​​volledig uniform en vlak tinoppervlak te verkrijgen, omdat soldeer onmiddellijk uit een tinoven met hoge temperatuur omhoog komt in een dynamische omgeving van hoge druk en hoge temperatuur. Maar door de aanpassing van parameters kan het zo soepel mogelijk verlopen.

1. Kies een goede activiteitsflux en soldeer

Flux is de belangrijkste factor voor de gladheid van het tinoppervlak. De flux met goede activiteit kan een relatief glad, helder en compleet tinoppervlak krijgen.

Soldeer moet een loodtinlegering met een hoge zuiverheid kiezen en regelmatig een koperbleekbehandeling uitvoeren om ervoor te zorgen dat het kopergehalte 0 is. Minder dan 03% op werklast en testresultaten.

2. Apparatuurafstelling

Luchtmes is een directe factor om de vlakheid van het blikoppervlak aan te passen. Luchtmeshoek, luchtmesdruk en drukverschilverandering voor en na, luchtmestemperatuur, luchtmesafstand (verticale afstand, horizontale afstand) en hefsnelheid zullen een grote invloed hebben op het oppervlak. Voor verschillende plaattypes zijn hun parameterwaarden niet hetzelfde, in sommige geavanceerde technologie van blikspuitmachines uitgerust met een microcomputer, worden de verschillende plaattypes van parameters opgeslagen in de computer voor automatische aanpassing.

Het luchtmes en de geleiderail worden regelmatig schoongemaakt en de luchtmesspleetresten worden om de twee uur schoongemaakt. Wanneer de productie groot is, zal de reinigingsdichtheid toenemen.

3. Voorbehandeling

Micro-etsen heeft ook grote invloed op de vlakheid van het tinoppervlak. Als de micro-etsdiepte te laag is, is het moeilijk voor koper en tin om koper- en tinverbindingen op het oppervlak te vormen, wat resulteert in lokale ruwheid van het tinoppervlak. Een slechte stabilisator in de micro-etsoplossing leidt tot een hoge en ongelijkmatige koperetssnelheid en veroorzaakt ook een ongelijkmatig tinoppervlak. APS-systeem wordt over het algemeen aanbevolen.

Voor sommige plaattypes is soms een voorbehandeling van de bakplaat nodig, wat ook een zekere invloed zal hebben op de egalisatie van het blik.

De foto

4. Pre-procescontrole

Omdat egalisatie met hete lucht de laatste behandeling is, zullen veel eerdere processen er een bepaalde impact op hebben, zoals het ontwikkelen van niet-schoon tindefecten veroorzaken, de controle van het vorige proces versterken, de problemen bij het nivelleren met hete lucht aanzienlijk verminderen.