วิธีการใช้วางประสาน?

วางประสานทำหน้าที่เป็นแกนหลักของการประกอบเทคโนโลยีการยึดพื้นผิวสมัยใหม่ โดยทำหน้าที่เป็นทั้งตัวกลางแบบกาวและเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าสำหรับสร้างการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่เชื่อถือได้ระหว่างส่วนประกอบและแผ่น PCB สารประกอบทิโซทรอปิกนี้-ประกอบด้วยไมโครสเฟียร์โลหะผสมที่แขวนลอยอยู่ในพาหนะฟลักซ์-ต้องใช้โปรโตคอลการจัดการอย่างรอบคอบและวิธีการใช้งานเพื่อให้ได้พันธะทางโลหะวิทยาที่ตรงตามมาตรฐานฝีมือการผลิต IPC-A-610 คุณสมบัติทางรีโอโลยีของวัสดุเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญตามอุณหภูมิที่สัมผัสได้และแรงเฉือน ทำให้สภาวะการเก็บรักษาและเทคนิคการสะสมเป็นปัจจัยสำคัญต่อความสำเร็จในการประกอบชิ้นส่วน

เรียนรู้เพิ่มเติม

นี่คือสิ่งที่ไม่มีใครบอกคุณเมื่อคุณเริ่มทำงานกับสิ่งนี้เป็นครั้งแรก: โคลด์เพสต์ไม่มีพฤติกรรมเหมือนกับการวางอุณหภูมิห้อง- ดึงออกจากที่เก็บในตู้เย็น (โดยทั่วไปคือ 0-10 องศาสำหรับอัลลอยด์ SAC) และคุณต้องปล่อยทิ้งไว้ อย่างต่ำสี่ชั่วโมง ผู้ชายบางคนใจร้อนและพยายามใช้มันหลังจากผ่านไปสองชั่วโมงซึ่งเป็นความผิดพลาดครั้งใหญ่ ความหนืดของฟลักซ์จะไม่เสถียรอย่างเหมาะสม

ฉันเคยเห็นช่างเทคนิคข้ามขั้นตอนการผสมโดยสิ้นเชิง ทรงกลมโลหะจะแยกออกจากพาหนะฟลักซ์ระหว่างการเก็บรักษา โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากวางโถไว้เป็นเวลาหลายสัปดาห์ คนเบาๆ ด้วยไม้พายพลาสติก-อาจใช้เวลาประมาณหกสิบวินาที-เพื่อกระจายทุกอย่างให้เท่าๆ กัน การผสมไม่แรง คุณจะแนะนำฟองอากาศที่ทำให้เกิดโมฆะในภายหลัง

วิธีที่คุณใช้สารบัดกรีนั้นขึ้นอยู่กับปริมาณการผลิตและข้อกำหนดด้านระยะห่างของแผ่นทั้งหมด การพิมพ์ลายฉลุครอบงำการผลิตในปริมาณมาก-ด้วยเหตุผลที่ดี: ความสูงของการสะสมที่สม่ำเสมอ การเติมช่องรับแสงที่ทำซ้ำได้ และปริมาณงานที่วัดเป็นวินาทีต่อบอร์ด แทนที่จะเป็นนาที

ความหนาของลายฉลุมีความสำคัญมากกว่าที่คนส่วนใหญ่จะตระหนัก ใช้ BGA ที่มีระยะพิทช์ 0.4 มม. ใช่หรือไม่ คุณอาจกำลังดูสเตนซิลขนาด 100-ไมครอนที่มีรูรับแสงลดลง 10-15% จากขนาดแผ่นที่ระบุ ระยะพิทช์มาตรฐาน 1.27 มม. ขึ้นไป ทำงานได้ดีที่ความหนา 150-200 ไมครอน ความสัมพันธ์ระหว่างพื้นที่รูรับแสงกับผนังไม่ได้เป็นไปตามสัญชาตญาณเสมอไป อัตราส่วนพื้นที่ต่ำกว่า 0.66 ทำให้เกิดปัญหาการปล่อยวาง ทุกครั้ง.
สำหรับงานต้นแบบและการทำงานซ้ำ การจ่ายกระบอกฉีดยาเหมาะสมกว่า การควบคุมด้วยตนเอง ไม่มีเวลาตั้งค่าลายฉลุ แต่ความกดดันที่คุณใช้จะเปลี่ยนแปลงทุกอย่างเกี่ยวกับปริมาณเงินฝาก เบาเกินไปและคุณกำลังไล่ตามเปิดออก หนักเกินไปและการเชื่อมต่อจะหลีกเลี่ยงไม่ได้บนอุปกรณ์ที่มีพิทช์ละเอียด-

ดูสิ มันฟังดูไร้สาระ วิศวกรมืออาชีพใช้ไม้จิ้มฟัน แต่สำหรับสถานการณ์แฝงหรือการซ่อมแซม 0201 ที่คุณต้องการวางบนแพดเดียว ไม้จิ้มฟันจุ่มลงในส่วนผสมและตบเบา ๆ บนเป้าหมายได้ผลดีอย่างน่าประหลาดใจ ส่วนผสมจะยึดติดกับทองแดง การจัดวางส่วนประกอบดังต่อไปนี้ ความร้อน.

มันไม่คุ้มค่า-ที่จะผลิต มันฝ่าฝืนหลักการผลิตแบบลีนทุกประการ แต่เมื่อลูกค้าต้องการให้บอร์ดจัดส่งพรุ่งนี้และเครื่องพิมพ์ลายฉลุของคุณหยุดทำงานตอน 16.00 น. คุณก็ทำมันได้

การใช้ครีมบัดกรีกับหัวแร้งมาตรฐานไม่เหมาะ แต่มันได้ผลในเวลาสั้นๆ ใช้ปริมาณเล็กน้อยบนแผ่น วางตำแหน่งส่วนประกอบของคุณ จากนั้นนำปลายเหล็กไปที่ข้อต่อ ฟลักซ์เปิดใช้งานทันที-คุณจะเห็นฟองและควันเล็กน้อย ทรงกลมที่บัดกรีจะรวมตัวกันเป็นของเหลว ทำให้พื้นผิวเปียก แค่นี้ก็เสร็จแล้ว

ส่วนที่ยุ่งยาก? การควบคุมอุณหภูมิ เตารีดทั่วไปจะร้อนกว่าเตาอบแบบรีโฟลว์เนื่องจากต้องอาศัยการสัมผัสโดยตรง คุณกำลังทำการเลือก reflow ทีละข้อต่อ สัมผัสอย่างรวดเร็ว ปล่อยให้การกระทำของเส้นเลือดฝอยดึงโลหะบัดกรีหลอมเหลวไปยังจุดที่ต้องการแล้วเดินหน้าต่อไป การอยู่นานเกินไปทำให้แผ่นร้อนเกินไป แผ่นลามิเนตจะเข้มขึ้น การยึดเกาะประนีประนอม

สถานีเป่าลมร้อนให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่าสำหรับการประกอบด้วยมือแบบวาง- การทำความร้อนโดยอ้อมจะกระจายอย่างเท่าเทียมกันมากขึ้นทั่วทั้งส่วนประกอบที่มีหลาย- พิน BGA, QFN, สิ่งใดก็ตามที่มีการเชื่อมต่อที่ซ่อนอยู่ใต้ตัวบรรจุภัณฑ์- อากาศร้อนถือเป็นข้อบังคับ คุณไม่สามารถเข้าถึงข้อต่อเหล่านั้นด้วยปลายเหล็ก

การแปะลงบนกระดานหมายถึงมีชัยไปกว่าครึ่ง โปรไฟล์การระบายความร้อนจะกำหนดว่าข้อต่อของคุณเป็นมันเงาและเปียกอย่างเหมาะสม หรือการเชื่อมต่อที่เป็นเม็ดหยาบซึ่งจะล้มเหลวภายใต้การหมุนเวียนของความร้อน

-โลหะผสมอิสระ-SAC305 เป็นโลหะผสมที่พบบ่อยที่สุด-ต้องการอุณหภูมิสูงสุดประมาณ 235-250 องศา โดยมีเวลาที่สูงกว่าของเหลว (TAL) ที่ 45-90 วินาที ดีบุกยูเทคติกแบบดั้งเดิม-ละลายที่ 183 องศา ช่วยให้อุณหภูมิสูงสุดสามารถชดเชยได้มากขึ้นในช่วง 205-220 องศา เดลต้ามีความสำคัญเนื่องจากพิกัดอุณหภูมิส่วนประกอบไม่สอดคล้องกับข้อกำหนดไร้สารตะกั่ว MLCC, อิเล็กโทรไลต์, คอนเนคเตอร์ ล้วนมีขีดจำกัดความเสี่ยงสูงสุด

โซนอุ่นเครื่องมีไว้เพื่อขับไล่สารระเหยของฟลักซ์ และนำส่วนประกอบทั้งหมดไปสู่สมดุลทางความร้อนก่อนที่จะเข้าสู่กระบวนการรีโฟลว์ ข้ามหรือวิ่งผ่านมันไป แล้วคุณจะเห็นลูกบอลบัดกรีกระจัดกระจายไปทั่วกระดาน ฟลักซ์เดือดและกระเด็นอย่างแท้จริง

อัตราทางลาดก็สมควรได้รับความสนใจเช่นกัน เกิน 3 องศาต่อวินาทีในระหว่างการอุ่นเครื่องจะเน้นที่ตัวเก็บประจุเซรามิก กระดูกหักพัฒนา ไม่ปรากฏให้เห็นทันที พวกเขาจะทำให้เกิดความล้มเหลวในสนามหลายเดือนต่อมา

Solder Paste

การฝังศพก็เกิดขึ้น ฟิสิกส์ของแรงตึงผิวรวมกับความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอยกปลายด้านหนึ่งของส่วนประกอบชิปในแนวตั้ง ดูเหมือนศิลาหลุมศพทุกประการ-จึงเป็นที่มาของชื่อ การออกแบบแผ่นสมมาตรช่วยได้ เพื่อให้แน่ใจว่ามวลความร้อนมีความสมดุลทั่วทั้งรอยเท้าส่วนประกอบ

การเชื่อมโยงระหว่างหมุดที่อยู่ติดกันทำให้เกิดภัยพิบัติ-ได้ผลดี ปริมาณการวางมากเกินไป ช่องลายฉลุใหญ่เกินไป แรงจัดวางผลักเพสต์ออกไปด้านนอก บางครั้งทั้งสามอย่างพร้อมกัน การแก้ไขขึ้นอยู่กับการแยกปัจจัยที่มีอิทธิพลเหนือ ระบบ SPI ตรวจจับปัญหาเกี่ยวกับปริมาณก่อนจัดเรียงใหม่ การจัดตำแหน่งการมองเห็นจะตรวจจับข้อผิดพลาดของตำแหน่ง แต่หากข้อมูล Gerber ของคุณระบุขนาดรูรับแสงไม่ถูกต้อง คุณกำลังไล่ตามผีจนกว่าจะมีคนวัดสิ่งที่อยู่บนลายฉลุจริงๆ

การเป็นโมฆะภายในการเชื่อมต่อ BGA ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ IPC อนุญาตเกณฑ์เปอร์เซ็นต์ที่แน่นอน ลูกค้ายานยนต์มักต้องการข้อจำกัดที่เข้มงวดมากขึ้น กลไกการก่อตัวของโมฆะเกี่ยวข้องกับสารระเหยฟลักซ์ที่ติดอยู่ซึ่งไม่สามารถหลุดรอดผ่านเมทริกซ์บัดกรีที่หลอมละลายได้ การปรับโปรไฟล์-โดยเฉพาะโซนแช่ที่ยาวขึ้น-บางครั้งก็ช่วยได้ บางครั้งพวกเขาไม่ได้ เคมีแบบเพสต์มีบทบาทมากกว่าที่วิศวกรอุปกรณ์ส่วนใหญ่ต้องการยอมรับ

ผู้ผลิตระบุอายุการเก็บรักษาโดยสมมติว่ามีการแช่เย็นอย่างต่อเนื่อง หกเดือน. สิบสองเดือน นาฬิกาจะรีเซ็ตบ้างเมื่อคุณเปิดภาชนะ-การสัมผัสออกซิเจนจะช่วยเร่งการสลายตัวของฟลักซ์ การเก็บขวดโหล-ที่ใช้แล้วครึ่งหนึ่งและแช่เย็นไว้จะช่วยยืดอายุการใช้งาน แต่ไม่มีสูตรสำเร็จในการทำนายได้อย่างแม่นยำว่าเมื่อใดการเปลี่ยนจากการวางจากที่ยอมรับได้ไปสู่ระดับเล็กน้อย

โรงงานผลิตบางแห่งติดตามการวางตามรหัสล็อตอย่างเคร่งครัด เข้าก่อนออกก่อน การบันทึกอุณหภูมิ การตรวจสอบความชื้น บางคนคว้าขวดโหลที่อยู่ใกล้เครื่องพิมพ์มากที่สุดและหวังว่าจะได้สิ่งที่ดีที่สุด ความแตกต่างด้านคุณภาพจะแสดงในข้อมูลผลตอบแทนการส่งผ่านครั้งแรก- อย่างสม่ำเสมอ

ไม่มี-สูตรที่สะอาดครองอุตสาหกรรม เนื่องจากขจัดข้อกำหนดในการทำความสะอาดหลังการรีโฟลว์- สารตกค้างยังคงไม่เป็นพิษเป็นภัย-ไม่-กัดกร่อน ไม่-นำไฟฟ้า-ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ แต่ "ไม่-สะอาด" ไม่ได้หมายความว่า "ปราศจากสารตกค้าง-" การยึดเกาะของการเคลือบตามรูปแบบอาจได้รับผลกระทบหากฟลักซ์ตกค้างรบกวนการเปียก

ฟลักซ์ที่ละลายน้ำได้-จะทิ้งสารตกค้างที่มีฤทธิ์รุนแรงมากขึ้น ซึ่งต้องทำความสะอาดด้วยน้ำ DI และเครื่องซาโปนิฟายเออร์อย่างละเอียด การทำความสะอาดจะเพิ่มขั้นตอนกระบวนการและอุปกรณ์ แต่สำหรับการใช้งานที่มีความน่าเชื่อถือสูง-ซึ่งมีสารตกค้างก่อให้เกิดความเสี่ยงใดๆ ก็ตาม ข้อดีข้อเสียก็คือ

สูตรผสมขัดสน-ยังคงมีอยู่ ข้อกำหนดทางทหารบางประการจำเป็นต้องมี เคมีในการทำความสะอาดแตกต่างจากน้ำ-ที่ละลายได้-โดยทั่วไปต้องใช้กระบวนการที่ใช้ตัวทำละลาย- ไม่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเป็นพิเศษตามมาตรฐานปัจจุบัน

การเรียนรู้ที่จะใช้สารบัดกรีอย่างมีประสิทธิภาพต้องอาศัยความเข้าใจว่าทุกตัวแปรเชื่อมโยงถึงกัน เคมีแบบเพสต์ส่งผลต่อความสามารถในการพิมพ์ การออกแบบลายฉลุส่งผลต่อปริมาณเงินฝาก การตั้งค่าโปรไฟล์ส่งผลต่อการสร้างข้อต่อ การจัดวางส่วนประกอบส่งผลต่อผลผลิตขั้นสุดท้าย การเปลี่ยนพารามิเตอร์ตัวหนึ่งมักจะจำเป็นต้องปรับพารามิเตอร์ตัวอื่นด้วย

เริ่มต้นด้วยเอกสารข้อมูลทางเทคนิคของผู้ผลิต โดยจะระบุช่วงความหนืด โปรไฟล์ที่แนะนำ และข้อกำหนดในการจัดเก็บ จากนั้นตรวจสอบคำแนะนำเหล่านั้นกับชุดประกอบเฉพาะของคุณ มวลความร้อนของบอร์ดของคุณแตกต่างจากรถทดสอบ ส่วนผสมส่วนประกอบของคุณจะสร้างเงาและการไล่ระดับความร้อนที่เป็นเอกลักษณ์ ข้อมูลพื้นฐานของพวกเขากลายเป็นจุดเริ่มต้นของคุณ-ไม่ใช่คำตอบสุดท้ายของคุณ

ช่างเทคนิคที่ผลิตชิ้นส่วนที่มีคุณภาพอย่างสม่ำเสมอจะพัฒนาสัญชาตญาณผ่านการทำซ้ำ พวกเขาสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงสีของเพสต์เล็กน้อยซึ่งบ่งชี้ถึงการเสื่อมสภาพของฟลักซ์ พวกเขาจดจำรูปแบบการพิมพ์ที่บ่งบอกถึงการสึกหรอของไม้กวาดหุ้มยางหรือลายฉลุที่ปนเปื้อน ประสบการณ์นั้นต้องใช้เวลาในการสร้าง ไม่มีบทความใดมาแทนที่การลงมือทำ-ชั่วโมงการทำงานที่เครื่องพิมพ์และเตาอบ

Solder Paste

ขนาดอนุภาคถูกกำหนดโดยหมายเลข "ประเภท" เพสต์ประเภทที่ 3-แรงม้าในอุตสาหกรรม-ประกอบด้วยทรงกลมโดยส่วนใหญ่อยู่ระหว่าง 25-45 ไมครอน ใช้ได้กับระยะพิทช์ 0.5 มม. และหยาบกว่า ประเภทที่ 4 (20-38 ไมครอน) รองรับรูปทรงที่ละเอียดยิ่งขึ้น ประเภทที่ 5 จัดการกับระยะพิทช์ที่ละเอียดเป็นพิเศษซึ่งอนุภาคขนาดใหญ่จะเชื่อมผนังรูรับแสง

อนุภาคที่เล็กลงหมายถึงพื้นที่ผิวที่มากขึ้น มีศักยภาพในการออกซิเดชั่นมากขึ้น เคมีของฟลักซ์ชดเชยกิจกรรมที่สูงกว่า- ไม่มีทางหลีกเลี่ยงความสัมพันธ์นั้นได้ ต้นทุนเพิ่มขึ้นตามขนาดอนุภาคที่ละเอียดยิ่งขึ้นด้วย อย่าระบุประเภท 4 หรือประเภท 5 เว้นแต่ว่าบอร์ดของคุณต้องการมันจริงๆ

ความชื้นในพื้นการผลิตส่งผลต่อพฤติกรรมการวางมากกว่าที่คนส่วนใหญ่ตระหนัก ความชื้นสูงกว่า 60% ฟลักซ์ดูดซับความชื้น ลักษณะการพิมพ์เปลี่ยนไป ความเหนียวเหนอะหนะลดลง ในกรณีที่รุนแรง ความชื้นที่ถูกดูดซับจะวาบเป็นไอน้ำในระหว่างการรีโฟลว์ ทำให้เกิดการบัดกรีที่กระเด็นและระเบิดได้

ความเสถียรของอุณหภูมิก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน การหมุนเวียนของ HVAC ทำให้เกิดการไล่ระดับความร้อน ความหนืดของแป้งจะติดตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเหล่านั้น วิศวกรกระบวนการที่มีประสบการณ์จะเชื่อมโยงผลผลิตที่ลดลงกับรูปแบบสภาพอากาศ ความสัมพันธ์ดูเหมือนไร้สาระจนกว่าคุณจะติดตามข้อมูลเป็นเวลาหลายเดือน