PCBA-Technologie - SMT Löt- und Wellenkamm und Kühlwellenkamm

Der SMT-Montageprozess ist eng mit jedem Prozessschritt vor dem Löten verbunden, einschließlich Kapitalinvestitionen, PCB-Design, Lötbarkeit von Bauteilen, Montagearbeiten, Flussauswahl, Temperatur/Zeitkontrolle, Löt- und Kristallstruktur, etc.

1. Leiterplattenlöten

Gegenwärtig ist das am häufigsten verwendete Lot für Wellenlöten eutektische Zinn-Blei-Legierung: Zinn 63%; Blei 37%. Die Temperatur des Lots im Löttopf sollte jederzeit gehalten werden, und die Temperatur sollte höher als die Legierungsflüssigkeitstemperatur von 183 Grad Celsius sein, und die Temperatur sollte gleichmäßig sein. In der Vergangenheit galt die Löttopftemperatur von 250°C als "Standard".

Mit der Innovation der Flusstechnologie wurde die Gleichmäßigkeit der Löttemperatur im gesamten Löttopf kontrolliert und ein Vorwärmer hinzugefügt. Der Entwicklungstrend ist die Verwendung von Temperatur

Ein Löttopf mit einer niedrigeren Temperatur. Es ist sehr üblich, die Löttopftemperatur im Bereich von 230-240 Grad Celsius einzustellen. Grundsätzlich weisen Bauteile keine einheitliche thermische Qualität auf und es muss sichergestellt werden, dass alle Lötstellen eine ausreichende Temperatur erreichen, um qualifizierte Lötstellen zu bilden. Wichtig ist, genügend Wärme bereitzustellen, um die Temperatur aller Leitungen und Pads zu erhöhen, wodurch die Fließfähigkeit des Lots sichergestellt und beide Seiten der Lötstelle benetzt werden. Die niedrigere Temperatur des Lots reduziert den thermischen Schock auf die Komponenten und das Substrat, was dazu beiträgt, die Bildung von Schmutz zu reduzieren. Unter der geringeren Festigkeit kann die gemeinsame Wirkung des Flussmittelbeschichtungsbetriebs und der Flussmittelverbindung dazu führen, dass der Wellenauslass genügend Fluss hat, so dass Grate und Lötkugeln reduziert werden können.

Die Lotzusammensetzung im Löttopf ist eng mit der Zeit verbunden, das heißt, ändert sich mit der Zeit, was zur Bildung von Abschaum führt. Dies ist der Grund dafür, Rückstände und andere metallische Verunreinigungen von den gelöteten Bauteilen und im Lötprozess zu entfernen. Ursachen für Zinnverlust. Diese Faktoren können die Fließfähigkeit des Lots verringern. Bei der Beschaffung muss die maximale Grenze des Zinngehalts in Metallspuren-Schlacken und Lot in verschiedenen Normen festgelegt werden (z.B. IPC/J-STD-006 hat klare Vorschriften). Während des Lötprozesses sind die Anforderungen an die Lötreinigkeit auch in der Norm ANSI/J-STD-001B festgelegt. Zusätzlich zur Beschränkung auf Schlacken, 63% Zinn; 37% Bleilegierung schreibt vor, dass der Zinngehalt nicht kleiner als 61,5% sein darf. Die Konzentration von Gold und Kupfer in der organischen Badeschicht auf den Wellenlötkomponenten akkumuliert sich schneller als in der Vergangenheit. Diese Ansammlung, verbunden mit einem erheblichen Zinnverlust, kann dazu führen, dass das Lot an Fließfähigkeit verliert und Lötprobleme verursacht. Grobe, körnige Lötstellen werden oft durch Schmutz im Lot verursacht. Dunkle und raue körnige Lötstellen aufgrund des angesammelten Schmutzes im Löttopf oder der inhärenten Rückstände des Bauteils selbst können ebenfalls ein Zeichen für einen niedrigen Zinngehalt sein. Es handelt sich nicht um eine lokale spezielle Lötstelle oder das Ergebnis eines Zinnverlusts im Zinntopf. Dieses Erscheinungsbild kann auch durch Vibrationen oder Schock während des Erstarrungsprozesses verursacht werden.

Das Aussehen der Lötstellen kann direkt Prozess- oder Materialprobleme widerspiegeln. Um den Lotzustand "voller Topf" aufrechtzuerhalten und das Lot gemäß dem Prozessleitplan zu überprüfen

Die Topfanalyse ist sehr wichtig. Da sich Schmutz im Löttopf befindet, ist es in der Regel unnötig, das Flussmittel in den Löttopf "auszugießen". Bei herkömmlichen Anwendungen ist es erforderlich, dem Löttopf Lot hinzuzufügen, so dass das Lot im Topf immer voll ist. Bei Zinnverlust hilft die Zugabe von reinem Zinn, die gewünschte Konzentration aufrechtzuerhalten. Um die Verbindungen im Zinntopf zu überwachen, sollten Routineanalysen durchgeführt werden. Wenn Zinn zugesetzt wird, sollten Proben entnommen und analysiert werden, um sicherzustellen, dass das Verhältnis der Lotzusammensetzung korrekt ist. Übermäßiger Abschaum ist ein weiteres heikles Problem. Es besteht kein Zweifel, dass Schmutz immer im Löttopf vorhanden ist, besonders beim Löten in der Atmosphäre. Die Verwendung von "Chip Crests" ist sehr hilfreich beim Löten von Komponenten mit hoher Dichte, da die der Atmosphäre exponierte Lotoberfläche zu groß ist und das Lot oxidiert, so dass mehr Schmutz erzeugt wird. Die Oberfläche des Lots im Löttopf wird von einer Abschaumschicht bedeckt, und die Oxidationsrate verlangsamt sich.

Beim Löten entsteht durch die Turbulenzen und Strömungen von Wellenkämmen im Zinntopf mehr Schmutz. Die empfohlene herkömmliche Methode ist, den Abschaum abzuschätzen. Wenn häufiges Abschäumen durchgeführt wird, wird mehr Schmutz produziert und mehr Löt verbraucht. Der Abschaum kann auch in den Wellenkämmen gemischt werden, was zu Instabilität oder Turbulenzen in den Wellenkämmen führt. Daher ist mehr Wartung für die flüssigen Komponenten im Löttopf erforderlich. Wenn es erlaubt ist, die Lotmenge im Zinntopf zu reduzieren, tritt Schmutz auf der Oberfläche des Lots in die Pumpe ein, und dieses Phänomen tritt wahrscheinlich auf. Manchmal werden körnige Lötstellen mit Schlacken gemischt. Der anfänglich gefundene Abschaum kann durch raue Wellenkämme verursacht werden und kann die Pumpe verstopfen. Der Blechtopf sollte mit einem einstellbaren Low-Volume-Lötsensor und Alarmgerät ausgestattet sein.

2-Kamm

Beim Wellenlötprozess ist der Wellenkamm der Kern. Das vorgewärmte, flußbeschichtete und nicht kontaminierte Metall kann über das Förderband zur Schweißstation geschickt werden, um Kontakt aufzunehmen.

Das Lot mit einer bestimmten Temperatur wird dann erhitzt, so dass das Lot eine chemische Reaktion hat, und die Lotlegierung bildet Verbindungen durch Wellenleistung. Dies ist der entscheidende Schritt. Gegenwärtig wird der üblicherweise verwendete symmetrische Wellenkamm als Hauptwellenkamm bezeichnet. Die Pumpendrehzahl, Wellenkammhöhe, Infiltrationstiefe, Übertragungswinkel und Übertragungsgeschwindigkeit werden eingestellt, um eine vollständige Palette von Bedingungen für das Erreichen guter Lötzeigenschaften zu bieten. Die PCB-Daten sollten angemessen angepasst werden, und das Lot sollte verlangsamt werden, nachdem Sie den Kamm (Auslaufende) verlassen haben, und der Betrieb sollte langsam gestoppt werden. Die Leiterplatte drückt schließlich das Lot zum Ausgang, während die Welle läuft. Im am meisten hängenden Zustand können die Oberflächenspannung des Lots und der optimierte Plattenspitzenbetrieb Nullrelativbewegung zwischen der Komponente und der Wellenspitze am Ausgang erreichen. Dieser Schalenbereich soll die Entfernung von Löt auf der Platine erreichen. Ausreichender Neigungswinkel sollte bereitgestellt werden, und keine Defekte wie Brücken, Grate, Drahtziehen und Lötkugeln sollten produziert werden. Manchmal muss der Ausgang des Wellenkamms Heißluftstrom haben, um sicherzustellen, dass mögliche Brücken beseitigt werden. Nach der Montage von Oberflächenbefestigungskomponenten auf der Unterseite der Platine, manchmal um den Fluss oder die Blasen im später gebildeten Bereich "Harsh Wave Crest" auszugleichen, und bevor der Wellenkamm nivelliert wird, wird der turbulente Chipkamm verwendet. Die hohe vertikale Geschwindigkeit des turbulenten Wellenkamms hilft, den Kontakt des Lots mit dem Blei oder Pad zu gewährleisten. Der vibrierende Teil hinter der abgeflachten laminaren Wellenspitze kann auch verwendet werden, um Luftblasen zu beseitigen und sicherzustellen, dass das Lot einen zufriedenstellenden Kontakt mit dem Bauteil erreicht. Die Lötstation sollte grundsätzlich: hochreines Lot (gemäß Norm), Spitzentemperatur (230～250 Grad Celsius), Gesamtkontaktzeit (3～5 Sekunden), die Tiefe der Leiterplatte in die Wellenspitze eingetaucht (50～80%) um die parallele Übertragungsstrecke und den Flussgehalt im Zinntopf zu realisieren, wenn der Wellenkamm parallel zur Schiene ist.

3 Kühlung nach Wellenlöten

Eine Kühlstation wird normalerweise am Heck der Wellenlötmaschine hinzugefügt. Um die Tendenz von Kupfer-Zinn-intermetallischen Verbindungen zur Bildung von Lötstellen zu begrenzen, ist ein weiterer Grund die Beschleunigung

Die Kühlung der Bauteile verhindert ein Verschieben der Platine, wenn das Lot nicht vollständig erstarrt ist. Schnelle Kühlung von Komponenten zur Begrenzung der Exposition empfindlicher Komponenten gegenüber hohen Temperaturen. Allerdings, Die Gefahren des thermischen Schocks des aggressiven Kühlsystems für die Bauteile und Lötstellen sollten berücksichtigt werden. Ein gut kontrolliertes "weich und stabil", Zwangsluftkühlsystem sollte die meisten Schäden nicht verursachen Leiterplattenkomponenten. Es gibt zwei Gründe für den Einsatz dieses Systems: Die Platte kann schnell bearbeitet werden, ohne sie von Hand zu halten, und es kann sicherstellen, dass die Temperatur der Komponenten niedriger als die Temperatur der Reinigungslösung ist. Die Menschen sind besorgt über den letztgenannten Grund, die Ursache für das Aufschäumen einiger Flussmittelrückstände sein können. Ein weiteres Phänomen ist, dass es manchmal mit bestimmten Flussabschaum reagiert, so dass der Rückstand "ungewaschbar" ist. Um sicherzustellen, dass der Datensatz des Schweißarbeitsplatzes allen Maschinen entspricht, alle PCB-Designs, alle verwendeten Materialien, und die Materialbedingungen und Anforderungen des Leiterplattenprozesses, keine Formel kann diese Anforderungen erfüllen. Muss jeden Schritt des Betriebs im gesamten PCB-Prozess verstehen.