Tecnologia de nivelamento de ar quente PCB

Tecnologia de nivelamento de ar quente PCB

A tecnologia de nivelamento de ar quente é uma tecnologia relativamente madura, mas como seu processo ocorre em um ambiente dinâmico de alta temperatura e alta pressão, a qualidade é difícil de controlar e estabilizar. Este artigo apresentará algumas experiências de controle do processo de nivelamento por ar quente.

O revestimento de solda de nivelamento de ar quente HAL (comumente conhecido como pulverização de estanho) é um tipo de tecnologia de processamento pós-processo amplamente utilizado por fábricas de placas de circuito nos últimos anos. Na verdade, é um processo que combina soldagem por imersão e nivelamento com ar quente para revestir a solda eutética no orifício metalizado da placa impressa e do fio impresso. O processo é primeiro mergulhar a placa impressa com fluxo, depois mergulhar no revestimento de solda derretida e, em seguida, passar entre as duas facas de ar, com o ar comprimido quente na faca de ar para remover o excesso de solda na placa impressa e elimine o excesso de solda no orifício do metal, de modo a obter um revestimento de solda brilhante, plano e uniforme.

As vantagens mais destacadas do nivelamento de ar quente para revestimento de solda são que a composição do revestimento permanece inalterada, as bordas do circuito impresso podem ser totalmente protegidas e a espessura do revestimento pode ser controlada pela faca de vento; O revestimento e a base de cobre fazem ligação de metal, boa molhabilidade, boa soldabilidade, resistência à corrosão também é muito boa. Como o pós-processamento do cartão impresso, suas vantagens e desvantagens afetam diretamente a aparência do cartão impresso, a resistência à corrosão e a qualidade da soldagem do cliente. Como controlar seu processo, está mais preocupado com o problema da fábrica de placas de circuito. Aqui falamos sobre o controle de processo de nivelamento de ar quente vertical mais amplamente utilizado de alguma experiência.

ä¸ãa escolha e uso do fluxo

O fluxo utilizado para nivelamento de ar quente é um fluxo especial. Sua função no ar condicionado quente é ativar a superfície de cobre exposta na placa impressa, melhorar a molhabilidade da solda na superfície de cobre; Certifique-se de que a superfície laminada não superaqueça, forneça proteção para a solda para evitar a oxidação da solda quando resfriada após o nivelamento e evite que a solda grude no revestimento de resistência da solda para evitar que a solda crie pontes entre as almofadas; O fluxo gasto limpa a superfície da solda e o óxido de solda é descarregado junto com o fluxo gasto.

O fluxo especial utilizado para nivelamento com ar quente deve apresentar as seguintes características:

1、Deve ser fluxo solúvel em água, biodegradável, não tóxico.

O fluxo solúvel em água é fácil de limpar, menos resíduo na superfície, não forma poluição iônica na superfície; Biodegradação, sem tratamento especial pode ser descarregada, para atender aos requisitos de proteção ambiental, o dano ao corpo humano é bastante reduzido.

2、Tem boa atividade

Em termos de reatividade, a capacidade de remover a camada de óxido da superfície do cobre para melhorar a molhabilidade da solda na superfície do cobre, geralmente é adicionado um ativador à solda. Na seleção, tanto para levar em consideração a boa atividade, mas também para considerar a corrosão mínima do cobre, o objetivo é reduzir a solubilidade do cobre na solda e reduzir os danos causados ​​​​pela fumaça ao equipamento.

A atividade de fluxo é refletida principalmente na capacidade de estanho. Como a substância ativa utilizada por cada fluxo não é a mesma, sua atividade não é a mesma. Fluxo de alta atividade, almofadas densas, manchas e outras boas estanho; Pelo contrário, é fácil aparecer na superfície do fenômeno de cobre exposto, a atividade da substância ativa também se reflete no brilho e suavidade da superfície do estanho.

3、Estabilidade térmica

Evite que o óleo verde e o material de base sofram impactos de alta temperatura.

4、Ter uma certa viscosidade.

O nivelamento de ar quente para fluxo requer uma certa viscosidade, a viscosidade determina a fluidez do fluxo, a fim de tornar a solda e a superfície laminada totalmente protegidas, o fluxo deve ter uma certa viscosidade, a solda de fluxo com pequena viscosidade é fácil de aderir à superfície do laminado (também conhecido como estanho pendurado), e fácil de produzir Pontes em locais densos como IC.

5、Acidez adequada

A alta acidez do fluxo antes da placa de pulverização é fácil de causar descamação da borda da camada de resistência à soldagem, a placa de pulverização após seus resíduos por um longo tempo é fácil de causar oxidação e escurecimento da superfície do estanho. O valor de PH do fluxo geral é 2. 5-3. Cinco ou mais.

Outro desempenho é refletido principalmente na influência dos operadores e custos operacionais, como mau cheiro, substâncias altamente voláteis, fumaça, área de revestimento da unidade, os fabricantes devem ser selecionados com base no experimento.

Durante o teste, o seguinte desempenho pode ser testado e comparado um a um:

1.     Planicidade, brilho, orifício de encaixe ou não

2. Atividade: selecione a placa de circuito de remendo densa e fina, teste sua capacidade de estanho.

3. A placa de circuito revestida com fluxo para evitar 30 minutos, após a lavagem com fita de teste de remoção de óleo verde.

4. Depois de pulverizar a placa, coloque-a por 30 minutos e teste se a superfície da lata fica preta.

5. Resíduos após a limpeza

6. O bit IC denso está conectado.

7. Painel único (placa de fibra de vidro, etc.) na parte de trás da lata pendurada.

8. Fumaça,

9. Volatilidade, tamanho do odor, se deve adicionar diluente

10. Não há espuma durante a limpeza

.

äºãControle e seleção de parâmetros do processo de nivelamento de ar quente

Os parâmetros do processo de nivelamento de ar quente incluem î£ temperatura da solda, tempo de soldagem por imersão, pressão da faca de ar, temperatura da faca de ar, ângulo da faca de ar, espaçamento da faca de ar e velocidade de aumento do PCB, etc. A seguir discutiremos a influência desses parâmetros de processo no qualidade da placa impressa.

1. Tempo de imersão do estanho:

O tempo de lixiviação tem grande relação com a qualidade do revestimento da solda. Durante a soldagem por imersão, uma camada de composto metálico î°IMC é formada entre a base de cobre e o estanho na solda, e um revestimento de solda é formado no fio. O processo acima geralmente leva de 2 a 4 segundos, neste tempo pode formar um bom composto intermetálico. Quanto maior o tempo, mais espessa a solda. Mas muito tempo fará com que a estratificação do material de base da placa impressa e o óleo verde borbulhem, o tempo é muito curto, é fácil produzir fenômeno de semi-imersão, resultando em branco de estanho local, além de fácil produzir superfície de estanho áspera.

2. Temperatura do tanque de estanho:

A solda comum usada para PCB e componentes eletrônicos é a liga de chumbo 37 / estanho 63, que tem um ponto de fusão de 183℃. A capacidade de formar compostos intermetálicos com cobre é muito pequena em temperaturas de solda entre 183℃e 221℃. Em 221℃, a solda entra na zona molhada, que varia de 221℃para 293℃. Considerando que a placa é fácil de danificar em alta temperatura, a temperatura da solda deve ser selecionada um pouco mais baixa. Teoricamente, verifica-se que 232℃é a temperatura ótima de soldagem e, na prática, 250℃é a temperatura ótima.

3. Pressão da faca de ar:

Muita solda permanece no PCB soldado por imersão e quase todos os orifícios metalizados são bloqueados pela solda. A função da faca de vento é soprar o excesso de solda e conduzir o furo metalizado, sem reduzir muito o tamanho do furo metalizado. A energia utilizada para este fim é fornecida pela pressão da faca de vento e taxa de fluxo. Quanto maior a pressão, mais rápida a taxa de fluxo, mais fino o revestimento de solda. Portanto, a pressão da lâmina é um dos parâmetros mais importantes do nivelamento de ar quente. Normalmente, a pressão da faca de vento é 0. 3-0. 5 mpa.

A pressão antes e depois da faca de vento é geralmente controlada para ser grande na frente e pequena na parte de trás, e a diferença de pressão é de 0,5 mpa. De acordo com a distribuição da geometria na placa, a pressão da faca de ar frontal e traseira pode ser ajustada adequadamente para garantir que a posição do IC seja plana e o remendo não tenha saliências. Consulte o manual da fábrica para obter o valor específico.

4. Temperatura da faca de ar:

O ar quente que flui da faca de ar tem pouco efeito no cartão impresso e pouco efeito na pressão do ar. Mas aumentar a temperatura dentro da lâmina ajuda o ar a se expandir. Portanto, quando a pressão é constante, o aumento da temperatura do ar pode proporcionar maior volume de ar e maior vazão, de modo a produzir maior força de nivelamento. A temperatura da faca de ar tem um certo efeito na aparência do revestimento de solda após o nivelamento. Quando a temperatura da faca de vento é inferior a 93℃, a superfície do revestimento escurece e, com o aumento da temperatura do ar, o escurecimento do revestimento tende a diminuir. Em 176℃, a aparência escura desapareceu completamente. Portanto, a temperatura mais baixa da faca de vento não é inferior a 176℃. Normalmente, a fim de obter um bom nivelamento da superfície do estanho, a temperatura da faca de ar pode ser controlada entre 300℃- 400℃.

5. Espaçamento da faca de ar:

Quando o ar quente na faca de ar sai do bocal, a vazão diminui e o grau de desaceleração é proporcional ao quadrado da distância entre as facas de ar. Portanto, quanto maior o espaçamento, menor a velocidade do ar, menor a força de nivelamento. O espaçamento das pás de ar é geralmente 0,95-1. 25 cm. O espaçamento da faca de vento não deve ser muito pequeno, senão haverá atrito na prancha impressa î o que não é bom para a superfície da prancha. A distância entre as lâminas superior e inferior é geralmente mantida em cerca de 4 mm, muito grande é propensa a respingos de solda.

6. Ângulo da faca de ar:

O ângulo em que a lâmina sopra a placa afeta a espessura do revestimento de solda. Se o ângulo não for ajustado corretamente, a espessura da solda em ambos os lados da placa impressa será diferente e respingos de solda derretida e ruído também podem ser causados. A maior parte do ângulo da faca de ar dianteira e traseira é ajustada para 4 graus de inclinação para baixo, ligeiramente ajustada de acordo com o tipo de placa específica e o ângulo de distribuição geométrica da superfície da placa.

7. Velocidade de aumento da placa impressa:

Outra variável relacionada ao nivelamento do ar quente é a velocidade com que as lâminas passam entre elas, a velocidade com que o transmissor sobe, o que afeta a espessura da solda. Velocidade lenta, mais ar sopra na placa impressa, então a solda é fina. Pelo contrário, a solda é muito grossa ou até mesmo obstrui os orifícios.

8. Temperatura e tempo de pré-aquecimento:

O objetivo do pré-aquecimento é melhorar a atividade do fluxo e reduzir o choque térmico. A temperatura geral de pré-aquecimento é de 343℃. Quando pré-aquecido por 15 segundos, a temperatura da superfície da placa impressa pode atingir cerca de 80℃. Algum nivelamento de ar quente sem processo de pré-aquecimento.

Três, uniformidade da espessura do revestimento de solda

A espessura da solda coberta pelo nivelamento de ar quente é essencialmente uniforme. Mas com a mudança da geometria do fio impresso, o efeito de nivelamento da faca de vento na solda também muda, então a espessura do revestimento de solda do nivelamento de ar quente também muda. Normalmente, fio impresso paralelo à direção de nivelamento, a resistência ao ar é pequena, a força de nivelamento é grande, então o revestimento é fino. Fio impresso perpendicular à direção de nivelamento, a resistência ao ar é grande, o efeito de nivelamento é pequeno, então o revestimento é mais espesso e o revestimento de solda no orifício metalizado também é irregular. É muito difícil obter uma superfície de estanho completamente uniforme e plana porque a solda é imediatamente levantada de um forno de estanho de alta temperatura em um ambiente dinâmico de alta pressão e alta temperatura. Mas através do ajuste dos parâmetros pode ser o mais suave possível.

1. Escolha um bom fluxo de atividade e solda

O fluxo é o principal fator da suavidade da superfície do estanho. O fluxo com boa atividade pode obter uma superfície de estanho relativamente lisa, brilhante e completa.

A solda deve escolher liga de estanho de chumbo com alta pureza e realizar regularmente tratamento de branqueamento de cobre para garantir que o teor de cobre seja 0. Abaixo de 03% na carga de trabalho e nos resultados do teste.

2. Ajuste do equipamento

A faca de ar é um fator direto para ajustar o nivelamento da superfície da lata. O ângulo da faca de ar, a pressão da faca de ar e a diferença de pressão mudam antes e depois, a temperatura da faca de ar, a distância da faca de ar (distância vertical, distância horizontal) e a velocidade de elevação terão uma grande influência na superfície. Para diferentes tipos de placas, seus valores de parâmetros não são os mesmos, em alguma tecnologia avançada de máquina de pulverização de estanho equipada com um microcomputador, os vários tipos de placas de parâmetros armazenados no computador para ajuste automático.

A faca de ar e o trilho guia são limpos regularmente, e o resíduo da folga da faca de ar é limpo a cada duas horas. Quando a produção é grande, a densidade de limpeza aumentará.

3. Pré-tratamento

A microgravação também tem grande influência na planicidade da superfície do estanho. Se a profundidade da microgravação for muito baixa, é difícil para o cobre e o estanho formar compostos de cobre e estanho na superfície, resultando em rugosidade local da superfície do estanho. O estabilizador ruim na solução de microgravação leva a uma velocidade de gravação de cobre rápida e desigual e também causa uma superfície de estanho irregular. O sistema APS é geralmente recomendado.

Para alguns tipos de placas, às vezes é necessário um pré-tratamento da placa de cozimento, o que também terá uma certa influência no nivelamento da lata.

A imagem

4. Controle pré-processo

Porque o nivelamento de ar quente é o último tratamento, muitos processos anteriores terão um certo impacto sobre ele, como o desenvolvimento não limpo causará defeitos de estanho, fortalecerá o controle do processo anterior, pode reduzir muito os problemas no nivelamento de ar quente.