10 советов по пайке
Морин Браун, инженер по техническому обслуживанию, Kester Solder
1) Начните с правильного материала
a) Всегда используйте лучшие инструменты и материалы для сборки.
Всегда есть новые инновации продукта, чтобы рассмотреть также.
Например, новейшая паяльная паста может облегчить работу инженера по поверхностному монтажу
. Новые инновационные продукты могут привести к увеличению времени простоя
или времени отдыха/восстановления. Экологическая устойчивость и увеличенный
срок годности являются другими областями улучшения. Прочность профиля и
высокая скорость печати также были включены в новые
продукты для паяльной пасты.
б) Не стесняйтесь проводить «разборки» для сравнения продуктов
или оборудования. Если вы начнете с правильными инструментами, то
большая вероятность, что конечный результат будет благоприятным.
2) Хранение и обращение
а) Когда вы получаете нужный материал, обращайтесь с ним хорошо. Современные технологии
позволяют хранить неоткрытую паяльную пасту при комнатной температуре
. Однако наилучшей производственной практикой является охлаждение
паяльной пасты после ее получения. Паяльная паста представляет собой смесь
пастообразного флюса и порошка припоя. По сути, флюс — это химическое вещество, которое
удаляет оксиды металлов и способствует растеканию припоя.
Когда флюс и металл смешиваются для получения паяльной пасты, флюс
удаляет оксиды металлов, как описано. Чтобы замедлить эту реакцию
и продлить срок службы паяльной пасты, ее следует
в холодильнике. Когда требуется паяльная паста, ей нужно дать
нагреться до комнатной температуры естественным путем. Лучше всего
достать паяльную пасту из холодильника за 18-24 часа до
запланированного использования. Настоятельно не рекомендуется ускорять этот процесс, помещая паяльную
пасту в печь оплавления или в теплую среду. Быстрое нагревание
паяльной пасты изменит
физические свойства и может привести к таким дефектам, как оседание
и образование мостов. Наконец, при работе с картриджами или шприцами с
паяльной пастой храните их вертикально наконечниками вниз.
3) Тест припоя
a) Паяльная паста была получена и
оставлена на приемной площадке на
жаркие выходные. Это плохо? припой
паста была оставлена в производственном
цеху на неизвестное время. Это
хорошо? Одним из лучших
тестов, связанных с производительностью, для оценки пригодности
паяльной пасты является модифицированный
тест шарика припоя. Этот тест очень прост
и дает много информации
о состоянии паяльной
пасты. Нанесите небольшую каплю паяльной
пасты на непригодную для пайки подложку, затем оплавьте. Подложки, не поддающиеся
пайке, — керамические, стеклянные и FR-4. Отложенная паяльная паста
после оплавления должна образовать большой шарик припоя с лужицей
флюса. Это указывает на то, что флюс достаточно активен, чтобы эффективно
удалить поверхностное окисление порошка припоя и позволить
припой оплавляется и сливается в единый шар. Если
внутри скопилась влага или паяльная паста неправильно
хранилась и передавалась, припой может образовать шарик с множеством
более мелких шариков, размер которых в несколько раз меньше размера флюса. Это
указывает на то, что если для сборки используется паяльная паста, то дефекты
очевидны. (См. рис. 1.)
4) Профиль
а) Профилирование — не самая захватывающая
задача в сборке электроники,
но она помогает
уменьшить количество потенциальных дефектов. Все
профили оплавления состоят из
зоны повторного нагрева, зоны выдержки,
зоны оплавления и зоны охлаждения
. Каждая из этих зон
важна для успешного
паяного соединения.
сформировался. Манипуляции с любой
из этих зон изменят
целостность и внешний вид
паяного соединения.
б) Зона предварительного нагрева определяется
на нижнем конце
температурой окружающей среды, а на верхнем конце приблизительно
140-150ºC. Основная цель этого заключается в удалении
носителя растворителя из отложений паяльной пасты. Скорость линейного изменения довольно
высокая и не должна превышать рекомендованных производителем компонентов
2,5–3,0°C/сек. Если
скорость линейного изменения выше, компоненты
могут подвергнуться тепловому удару,
может возникнуть деформация платы,
а паяльная паста может
осесть. Когда заканчивается зона предварительного нагрева,
начинается зона замачивания. Зона замачивания есть
обычно ограничивается 150ºC и
температурой ликвидуса сплава,
для Sn63Pb37 температура ликвидуса
составляет 183ºC. Зона замачивания
Рисунок 1: выполняет две основные функции. Первым из них является
Solderball Test.
Поскольку отрасль продолжает отходить от
технологии сквозных отверстий, технология поверхностного монтажа (SMT) стала
самой популярной технологией массовой сборки в электронике.
SMT предлагает инженерам новые вызовы и приключения
. Промышленность предоставила многочисленные
ресурсы для успешной пайки поверхностного монтажа. Рассмотрите эти
предложения для преодоления препятствий.
Предпочтительный
пример
24 СЕНТЯБРЯ 2000 ГОДА ВНУТРИ
для термического выравнивания
сборки, а
второй - для активации
флюса. Активация
флюса, по существу, позволяет
флюсу-пасте
«химически счищать»
окисление поверхности
отделки поверхности на
печатной плате
и выводах компонентов, а также порошок припоя,
способствуя смачиванию. Это достигается примерно за
60-90 секунд. Далее идет зона оплавления. Зона оплавления обычно
характеризуется переходом порошка припоя
из твердого состояния в жидкое (также известное как время выше точки ликвидуса).
температура сплава). Пиковая температура
примерно на 30-40ºC выше температуры ликвидуса сплава. Основное
назначение зоны оплавления — формирование металлургической связи между
выводами компонента, припоем и контактными площадками на печатной
плате. Чрезмерное время в зоне оплавления может привести
к темным, тусклым, зернистым швам. Недостаточное время в зоне оплавления
может привести к слабым межсоединениям. И наконец, зона охлаждения
. Зона охлаждения начинается по мере затвердевания сплава. Температура
сборки не должна снижаться слишком быстро; это
может привести к тепловому удару компонентов. Опять же, следуйте
рекомендациям производителя компонентов.
5) Совместимость
a) Не пытайтесь смешивать и подбирать химические составы флюсов. Используйте все
продукты No Clean или все водорастворимые продукты. Водорастворимые флюсы
по своей природе очень активны по сравнению с
составами No Clean. Из-за этого неотъемлемого различия операторы
могут быть привлечены к водорастворимым флюсам. Химические составы для чистых флюсов
предназначены для образования непроводящих
и неагрессивных остатков, в то время как водорастворимые флюсовые составы
являются проводящими и коррозионно-активными. Если в сборке, не требующей очистки, использовался водорастворимый флюс
, это может стать серьезной
проблемой надежности сборки и требует немедленного решения.
Любой остаток, образовавшийся в результате использования водорастворимых флюсов, должен
быть полностью удалены из сборки.
6) Предложения по печати
a) Печать — это первый процесс сборки для поверхностного монтажа.
Предлагаются некоторые общие рекомендации по печати, чтобы уменьшить количество дефектов и
оптимизировать выход продукции. Диаметр шарика паяльной пасты должен
быть примерно такого же размера, как сигара (около
0,5 дюйма в диаметре). Когда ракель скользит по трафарету,
паяльная паста перед ракелем должна катиться.
Это поможет правильно заполнить и выровнять отверстия
паяльной пастой, а также добиться равномерного
нанесения паяльной пасты. Традиционные паяльные пасты требовали замешивания для образования
хорошего валика, в то время как современные рецептуры не обладают такой способностью.
этот атрибут. Засорение апертур — еще одна проблема
в процессе печати, которая является основной причиной
многих дефектов. Инновационные формулы паяльной пасты легко отделяются
от стенок отверстий трафарета. Налипание и высыхание паяльной пасты
в отверстиях уменьшает количество
перенесенной или отложенной пасты, что приводит к более высокому возникновению дефектов
в виде несоответствий или отверстий.
7) Избегайте
ситуаций с влажностью и высокой температурой.
a) Паяльная паста может представлять собой деликатную смесь многочисленных химических веществ, обеспечивающих
определенную реологию и консистенцию. Резкие
колебания окружающей среды изменяют физические свойства, такие как вязкость и
липкость. Когда относительная влажность начинает подниматься выше 60-70% относительной влажности,
паяльная паста может захватывать или поглощать влагу, что снижает
липкость и способствует образованию шариков припоя. Обычным признаком будет
то, что паяльная паста прилипает к ракелю и образует завесу
вместо того, чтобы отделяться от ракеля. С другой стороны,
если относительная влажность ниже 25-35%, паяльная паста будет
быстро высыхать, а срок службы трафарета сократится, что приведет к дополнительному
браку. Если паяльная паста высыхает, отверстия в
трафарете также легко забиваются. Активность, липкость и вязкость —
все это свойства паяльной пасты, которые изменяются по мере того, как
условия окружающей среды становятся экстремальными, и склонность к увеличению
что-нибудь к паяльной пасте, чтобы оживить материал. Это
настоятельно не рекомендуется. Паяльная паста не реагирует таким же
образом и непредсказуема с добавками. Если производственное
предприятие подвержено таким суровым условиям, убедитесь, что
выбранная паяльная паста устойчива; обзор Совет № 1. Современные составы паяльной
пасты устойчивы к воздействию окружающей среды.
8) Применение двустороннего оплавления
a) Поскольку электронная промышленность ориентирована на конечные продукты, которые
легче по весу, быстрее и дешевле, количество применений двустороннего оплавления
растет. Это приложение можно упростить
с помощью некоторых полезных советов. Один из распространенных советов — смещать верхнюю часть
подогреватели печи оплавления немного горячее, чем
подогреватели нижней стороны. Это направит больше тепла на верхнюю часть
сборки, чем на нижнюю. При попытке сделать это
температурный градиент не должен превышать 15-20ºC, на
случай, если печь не сможет стабилизироваться. При использовании этого наконечника один и тот же
сплав можно использовать для обеих сторон сборки. При оплавлении
второй стороны сборки вам может понадобиться склеить
компоненты, чтобы они не отваливались от сборки.
9) Устранение неполадок
а) По мере накопления опыта в конкретном процессе количество дефектов будет
уменьшаться, и появится эксперт. Есть много способов
поиск первопричины дефекта или неисправности. Перечислите возможности
и в конечном итоге изолируйте проблему. Используйте организованные
методы устранения неполадок, чтобы быстро решить проблему. Привлекайте
другие отделы для облегчения процесса устранения неполадок. Инжиниринг
и устранение неполадок обычно хорошо выполняются
хорошо функционирующими командами.
10) Помощь
а) Не бойтесь просить о помощи. Существует несколько
источников для устранения неполадок, решения проблем и
форумов с общими вопросами. Сообщество сборщиков электроники
— полезная и очень информативная группа. У поставщиков припоев есть
инженеры по техническому обслуживанию, которые готовы ответить на вопросы.
Еще один очень хороший источник — форумы. Интернет-
форумы Ассоциации технологий поверхностного монтажа (SMTA)
и Института межсоединений и компоновки электронных
схем (IPC) состоят из профессионалов отрасли и консультантов
, которые стремятся поделиться опытом.