Tecnologia di livellamento ad aria calda PCB

Tecnologia di livellamento ad aria calda PCB

La tecnologia di livellamento ad aria calda è una tecnologia relativamente matura, ma poiché il suo processo si trova in un ambiente dinamico ad alta temperatura e alta pressione, la qualità è difficile da controllare e stabilizzare. Questo documento introdurrà alcune esperienze di controllo del processo di livellamento ad aria calda.

Il rivestimento per saldatura a livellamento ad aria calda HAL (comunemente noto come spruzzatura di stagno) è una sorta di tecnologia di elaborazione post-processo ampiamente utilizzata dalle fabbriche di circuiti stampati negli ultimi anni. In realtà è un processo che combina la saldatura per immersione e il livellamento ad aria calda per rivestire la saldatura eutettica nel foro metallizzato del cartone stampato e del filo stampato. Il processo consiste nell'immergere prima la scheda stampata con il flusso, quindi immergerla nel rivestimento di saldatura fusa, quindi passare tra le due lame d'aria, con l'aria compressa calda nella lama d'aria per eliminare la saldatura in eccesso sulla scheda stampata e eliminare la saldatura in eccesso nel foro metallico, in modo da ottenere un rivestimento di saldatura brillante, piatto e uniforme.

I vantaggi più notevoli del livellamento ad aria calda per il rivestimento di saldatura sono che la composizione del rivestimento rimane invariata, i bordi del circuito stampato possono essere completamente protetti e lo spessore del rivestimento può essere controllato dalla lama del vento; Il rivestimento e il rame di base rendono l'adesione del metallo, buona bagnabilità, buona saldabilità, anche la resistenza alla corrosione è molto buona. Come il post-processo del cartone stampato, i suoi vantaggi e svantaggi influenzano direttamente l'aspetto del cartone stampato, la resistenza alla corrosione e la qualità della saldatura del cliente. Come controllare il suo processo, è più preoccupato per il problema della fabbrica di circuiti stampati. Qui parliamo del controllo del processo di livellamento ad aria calda verticale più utilizzato di una certa esperienza.

ä¸ãla scelta e l'uso del flusso

Il flusso utilizzato per il livellamento ad aria calda è un flusso speciale. La sua funzione nel condizionamento dell'aria calda è di attivare la superficie di rame esposta sulla scheda stampata, migliorare la bagnabilità della saldatura sulla superficie di rame; Assicurarsi che la superficie laminata non si surriscaldi, fornire protezione per la saldatura per prevenire l'ossidazione della saldatura quando viene raffreddata dopo il livellamento e impedire che la saldatura si attacchi al rivestimento di resistenza della saldatura per evitare che la saldatura faccia ponte tra i pad; Il flusso esaurito pulisce la superficie della saldatura e l'ossido di saldatura viene scaricato insieme al flusso esaurito.

Il flusso speciale utilizzato per il livellamento ad aria calda deve avere le seguenti caratteristiche:

1、Deve essere un flusso solubile in acqua, biodegradabile, non tossico.

Il flusso solubile in acqua è facile da pulire, meno residui sulla superficie, non formerà inquinamento ionico sulla superficie; La biodegradazione, senza un trattamento speciale può essere scaricata, per soddisfare i requisiti di protezione ambientale, il danno al corpo umano è notevolmente ridotto.

2、Ha una buona attività

In termini di reattività, la capacità di rimuovere lo strato di ossido dalla superficie di rame per migliorare la bagnabilità della saldatura sulla superficie di rame, di solito viene aggiunto un attivatore alla saldatura. Nella selezione, sia per tener conto della buona attività, ma anche per considerare la minima corrosione del rame, lo scopo è ridurre la solubilità del rame nella saldatura e ridurre i danni causati dal fumo all'apparecchiatura.

L'attività del flusso si riflette principalmente nella capacità dello stagno. Poiché la sostanza attiva utilizzata da ciascun flusso non è la stessa, la sua attività non è la stessa. Flusso ad alta attività, cuscinetti densi, cerotti e altro buon stagno; Al contrario, è facile apparire sulla superficie del fenomeno del rame esposto, l'attività della sostanza attiva si riflette anche nella luminosità e levigatezza della superficie dello stagno.

3、Stabilità termica

Prevenire l'olio verde e il materiale di base dall'impatto ad alta temperatura.

4、Per avere una certa viscosità.

Il livellamento dell'aria calda per il flusso richiede una certa viscosità, la viscosità determina la fluidità del flusso, al fine di proteggere completamente la superficie della saldatura e del laminato, il flusso deve avere una certa viscosità, la saldatura del flusso con una piccola viscosità è facile da aderire alla superficie del laminato (noto anche come stagno appeso) e facile da produrre Ponti in luoghi densi come IC.

5、Acidità adeguata

L'elevata acidità del flusso prima della spruzzatura della lastra è facile da causare la desquamazione del bordo dello strato di resistenza alla saldatura, spruzzando la lastra dopo i suoi residui per lungo tempo è facile causare l'ossidazione dell'annerimento della superficie dello stagno. Il valore generale di flusso PH è 2. 5-3. Cinque o giù di lì.

Altre prestazioni si riflettono principalmente nell'influenza degli operatori e dei costi operativi, come cattivo odore, sostanze ad alta volatilità, fumo, area di rivestimento dell'unità, i produttori dovrebbero essere selezionati sulla base dell'esperimento.

Durante la prova, le seguenti prestazioni possono essere testate e confrontate una per una:

1.     Planarità, luminosità, foro del tappo o meno

2. Attività: selezionare il circuito patch denso fine, testare la sua capacità di stagno.

3. Il circuito rivestito con flusso per evitare 30 minuti, dopo il lavaggio con stripping dell'olio verde di prova del nastro.

4. Dopo aver spruzzato la piastra, posizionarla per 30 minuti e verificare se la superficie dello stagno diventa nera.

5. Residui dopo la pulizia

6. Il bit IC denso è collegato.

7. Pannello singolo (pannello in fibra di vetro, ecc.) sul retro della latta appesa.

8. Fumo,

9. Volatilità, dimensione dell'odore, se aggiungere diluente

10. Non c'è schiuma durante la pulizia

.

äºãControllo e selezione dei parametri di processo di livellamento ad aria calda

I parametri del processo di livellamento dell'aria calda includono la temperatura della saldatura î£, il tempo di saldatura per immersione, la pressione della lama d'aria, la temperatura della lama d'aria, l'angolo della lama d'aria, la spaziatura della lama d'aria e la velocità di salita del PCB, ecc. Di seguito verrà discussa l'influenza di questi parametri di processo sul qualità del cartone stampato.

1. Tempo di immersione nello stagno:

Il tempo di lisciviazione ha un ottimo rapporto con la qualità del rivestimento di saldatura. Durante la saldatura per immersione, si forma uno strato di composto metallico î°IMC tra la base di rame e lo stagno nella saldatura e sul filo si forma un rivestimento di saldatura. Il processo di cui sopra richiede generalmente 2-4 secondi, in questo tempo può formare un buon composto intermetallico. Più lungo è il tempo, più spessa è la saldatura. Ma troppo tempo renderà la stratificazione del materiale di base del cartone stampato e il gorgogliamento dell'olio verde, il tempo è troppo breve, è facile produrre un fenomeno di semi-immersione, con conseguente bianco di stagno locale, oltre a una superficie di stagno facile da produrre ruvida.

temperatura del serbatoio 2.Tin:

La saldatura comune utilizzata per PCB e componenti elettronici è la lega di piombo 37 / stagno 63, che ha un punto di fusione di 183℃. La capacità di formare composti intermetallici con il rame è molto ridotta a temperature di saldatura comprese tra 183℃e 221℃. Al 221℃, la saldatura entra nella zona di bagnatura, che va da 221℃a 293℃. Considerando che la piastra è facile da danneggiare ad alta temperatura, quindi la temperatura di saldatura dovrebbe essere selezionata un po' più bassa. Teoricamente, si trova che 232℃è la temperatura di saldatura ottimale e, in pratica, 250℃è la temperatura ottimale.

3. Pressione della lama d'aria:

Sul PCB saldato per immersione rimane troppa saldatura e quasi tutti i fori metallizzati sono bloccati dalla saldatura. La funzione del coltello a vento è quella di soffiare via la saldatura in eccesso e condurre il foro metallizzato, senza ridurre troppo la dimensione del foro metallizzato. L'energia utilizzata per questo scopo è fornita dalla pressione e dalla portata della lama del vento. Maggiore è la pressione, maggiore è la portata, più sottile è il rivestimento di saldatura. Pertanto, la pressione della lama è uno dei parametri più importanti del livellamento dell'aria calda. Di solito la pressione della lama del vento è 0. 3-0. 5 mpa.

La pressione prima e dopo la lama del vento è generalmente controllata per essere grande nella parte anteriore e piccola nella parte posteriore e la differenza di pressione è di 0,5 mpa. In base alla distribuzione della geometria sulla tavola, la pressione del coltello d'aria anteriore e posteriore può essere regolata in modo appropriato per garantire che la posizione dell'IC sia piatta e che la toppa non abbia sporgenze. Fare riferimento al manuale di fabbrica per il valore specifico.

4. Temperatura lama d'aria:

L'aria calda che fluisce dalla lama d'aria ha poco effetto sul cartone stampato e poco effetto sulla pressione dell'aria. Ma aumentare la temperatura all'interno della lama aiuta l'aria ad espandersi. Pertanto, quando la pressione è costante, l'aumento della temperatura dell'aria può fornire un volume d'aria maggiore e una portata più rapida, in modo da produrre una forza di livellamento maggiore. La temperatura della lama d'aria ha un certo effetto sull'aspetto del rivestimento di saldatura dopo il livellamento. Quando la temperatura della lama del vento è inferiore a 93℃, la superficie del rivestimento si scurisce, e con l'aumentare della temperatura dell'aria, il rivestimento oscurante tende a ridursi. A 176℃, l'aspetto oscuro scomparve completamente. Pertanto, la temperatura più bassa della lama del vento non è inferiore a 176℃. Di solito, per ottenere una buona planarità della superficie dello stagno, la temperatura della lama d'aria può essere controllata tra 300℃- 400℃.

5. Spaziatura del coltello d'aria:

Quando l'aria calda nella lama d'aria lascia l'ugello, la portata rallenta e il grado di rallentamento è proporzionale al quadrato della distanza tra la lama d'aria. Pertanto, maggiore è la spaziatura, minore è la velocità dell'aria, minore è la forza di livellamento. La spaziatura delle lame d'aria è generalmente 0. 95-1. 25 cm. La spaziatura della lama del vento non dovrebbe essere troppo piccola, altrimenti ci sarà attrito sulla scheda stampata che non va bene per la superficie della scheda. La distanza tra le lame superiore e inferiore è generalmente mantenuta a circa 4 mm, troppo grande è soggetta a schizzi di saldatura.

6. Angolo lama d'aria:

L'angolo al quale la lama soffia sulla piastra influisce sullo spessore del rivestimento di saldatura. Se l'angolo non è regolato correttamente, lo spessore della saldatura su entrambi i lati della scheda stampata sarà diverso e potrebbero verificarsi schizzi e rumore di saldatura fusa. La maggior parte dell'angolo della lama d'aria anteriore e posteriore è regolata su un'inclinazione verso il basso di 4 gradi, leggermente regolata in base al tipo di piastra specifica e all'angolo di distribuzione geometrica della superficie della piastra.

7. Velocità di salita del cartone stampato:

Un'altra variabile legata al livellamento dell'aria calda è la velocità con cui le lame passano tra di loro, la velocità con cui il trasmettitore si alza, che influisce sullo spessore della saldatura. Bassa velocità, più aria soffia sulla scheda stampata, quindi la saldatura è sottile. Al contrario, la saldatura è troppo spessa o addirittura tappa i buchi.

8. Temperatura e tempo di preriscaldamento:

Lo scopo del preriscaldamento è migliorare l'attività del flusso e ridurre lo shock termico. La temperatura generale di preriscaldamento è 343℃. Se preriscaldato per 15 secondi, la temperatura superficiale della scheda stampata può raggiungere circa 80℃. Alcuni livellamento ad aria calda senza processo di preriscaldamento.

Tre, uniformità dello spessore del rivestimento di saldatura

Lo spessore della saldatura coperta dal livellamento ad aria calda è sostanzialmente uniforme. Ma con il cambiamento della geometria del filo stampato, cambia anche l'effetto di livellamento della lama del vento sulla saldatura, quindi cambia anche lo spessore del rivestimento di saldatura del livellamento ad aria calda. Di solito, filo stampato parallelo alla direzione di livellamento, la resistenza all'aria è piccola, la forza di livellamento è grande, quindi il rivestimento è sottile. Filo stampato perpendicolare alla direzione di livellamento, la resistenza all'aria è grande, l'effetto di livellamento è piccolo, quindi il rivestimento è più spesso e anche il rivestimento di saldatura nel foro metallizzato è irregolare. È molto difficile ottenere una superficie di stagno completamente uniforme e piatta perché la saldatura viene immediatamente sollevata da un forno di stagno ad alta temperatura in un ambiente dinamico di alta pressione e alta temperatura. Ma attraverso la regolazione dei parametri può essere il più agevole possibile.

1. Scegliere un buon flusso di attività e saldatura

Il flusso è il fattore principale della levigatezza della superficie dello stagno. Il flusso con una buona attività può ottenere una superficie di stagno relativamente liscia, brillante e completa.

La saldatura dovrebbe scegliere una lega di piombo e stagno con elevata purezza ed eseguire regolarmente un trattamento di sbiancamento del rame per garantire che il contenuto di rame sia 0. Inferiore allo 03% sul carico di lavoro e sui risultati dei test.

2. Regolazione dell'attrezzatura

La lama d'aria è un fattore diretto per regolare la planarità della superficie dello stagno. L'angolo della lama d'aria, la pressione della lama d'aria e la differenza di pressione cambiano prima e dopo, la temperatura della lama d'aria, la distanza della lama d'aria (distanza verticale, distanza orizzontale) e la velocità di sollevamento avranno una grande influenza sulla superficie. Per diversi tipi di lastre, i loro valori dei parametri non sono gli stessi, in alcune tecnologie avanzate di macchine per la spruzzatura di stagno dotate di un microcomputer, i vari tipi di parametri di lastre memorizzati nel computer per la regolazione automatica.

La lama d'aria e il binario di guida vengono puliti regolarmente e il residuo della fessura della lama d'aria viene pulito ogni due ore. Quando la produzione è grande, la densità di pulizia aumenterà.

3. Pretrattamento

La microincisione ha anche una grande influenza sulla planarità della superficie dello stagno. Se la profondità della microincisione è troppo bassa, è difficile che rame e stagno formino composti di rame e stagno sulla superficie, con conseguente rugosità superficiale locale dello stagno. Uno stabilizzatore scadente nella soluzione di microincisione porta a una velocità di incisione del rame rapida e irregolare e provoca anche una superficie irregolare dello stagno. Il sistema APS è generalmente raccomandato.

Per alcuni tipi di piastra, a volte è necessario un pretrattamento della piastra di cottura, che avrà anche una certa influenza sul livellamento della teglia.

La foto

4. Controllo pre-processo

Poiché il livellamento ad aria calda è l'ultimo trattamento, molti processi precedenti avranno un certo impatto su di esso, come lo sviluppo non pulito causerà difetti di stagno, rafforzerà il controllo del processo precedente, può ridurre notevolmente i problemi nel livellamento ad aria calda.