Leiterplattentechnisch - Technologie zur Heißluftnivellierung von Leiterplatten

PCB-Heißluftnivellierungstechnologie ist derzeit eine relativ ausgereifte Technologie, aber da sich der PCB-Herstellungsprozess in einer dynamischen Umgebung mit hoher Temperatur und hohem Druck befindet, ist es schwierig, die Qualität zu kontrollieren und zu stabilisieren. Dieser Artikel wird einige Erfahrungen in der PCB-Heißluftnivellierungsprozesssteuerung einführen.

1. Die Auswahl und Verwendung des Flusses

Das bei der Heißluftnivellierung verwendete Flussmittel ist ein spezielles Flussmittel. Seine Funktion bei der Heißluftnivellierung besteht darin, die freigelegte Kupferoberfläche der Leiterplatte zu aktivieren, die Benetzbarkeit des Lots auf der Kupferoberfläche zu verbessern; Stellen Sie sicher, dass die Laminatoberfläche nicht überhitzt wird, und schützen Sie das Lot, um Lötöxidation zu verhindern, wenn es nach dem Nivellieren abkühlt. Verhindern Sie gleichzeitig, dass das Lot an der Lotmaske haftet, um zu verhindern, dass das Lot zwischen den Pads überbrückt; Der Abfallfluss hat eine reinigende Wirkung auf die Oberfläche des Lots, und das Lotoxid wird zusammen mit dem Abfallfluss abgegeben.

Das spezielle Flussmittel zur Heißluftnivellierung muss folgende Eigenschaften aufweisen:

1. Es muss ein wasserlöslicher Fluss sein, biologisch abbaubar und ungiftig.

Das wasserlösliche Flussmittel ist leicht zu reinigen, hat weniger Rückstände auf der Leiterplattenoberfläche und bildet keine Ionenverschmutzung auf der Leiterplattenoberfläche; Es ist biologisch abbaubar und kann ohne spezielle Behandlung entladen werden, erfüllt Umweltschutzanforderungen und reduziert den Schaden für den menschlichen Körper erheblich.

2. Hat gute Aktivität

Bezüglich der Aktivität, das heißt der Eigenschaft, die Oxidschicht auf der Kupferoberfläche zu entfernen, um die Benetzbarkeit des Lots auf der Kupferoberfläche zu verbessern, wird dem Lot normalerweise ein Aktivator zugesetzt. Bei der Auswahl ist es notwendig, sowohl die gute Aktivität als auch die minimale Korrosion zu Kupfer zu berücksichtigen. Der Zweck ist es, die Löslichkeit von Kupfer im Lot zu reduzieren und die Beschädigung der Ausrüstung durch den Rauch zu reduzieren.

3. Thermische Stabilität

Verhindern Sie, dass grünes Öl und Substrat durch hohe Temperaturen beeinflusst werden.

4. Es muss eine bestimmte Viskosität haben.

Die Heißluftnivellierung erfordert eine bestimmte Viskosität des Flusses, die die Fließfähigkeit des Flusses bestimmt. Um die Oberfläche von Lot und Laminat vollständig zu schützen, muss das Flussmittel eine bestimmte Viskosität haben. Auf der Oberfläche des Laminats (auch bekannt als hängendes Zinn) ist es einfach, Brücken an dichten Stellen wie ICs herzustellen.

5. Angemessener Säuregehalt

Das Flussmittel mit zu hohem Säuregehalt kann leicht bewirken, dass sich der Rand der Lötmaske vor dem Sprühen der Platine abzieht, und der Rückstand nach langem Sprühen der Platine kann dazu führen, dass die Zinnoberfläche schwarz wird und oxidiert. Im Allgemeinen beträgt der PH-Wert des Flusses etwa 2.5-3.5.

Während der Testphase können Sie eins nach dem anderen anhand der folgenden Leistung testen und vergleichen:

1. Ebenheit, Helligkeit und ob es eingesteckt ist

2. Reaktivität: wählen Sie feine und dichte Chip-Leiterplatten aus und testen Sie ihre Verzinnungsfähigkeit.

3. Die Leiterplatte ist mit Flussmittel beschichtet, um 30-Minuten zu verhindern. Verwenden Sie nach der Reinigung Klebeband, um das Schälen des grünen Öls zu testen.

4. Nachdem Sie das Brett besprüht haben, lassen Sie es 30-Minuten stehen, um zu testen, ob die Zinnoberfläche schwarz wird.

5. Rückstände nach der Reinigung

6. Ob das dichte IC-Bit angeschlossen ist.

7. Ob Zinn auf der Rückseite der einzelnen Platte (Glasfaserplatte, etc.) aufgehängt wird.

8. Rauch

9. Flüchtigkeit, Geruchsgröße, ob dünner hinzugefügt werden soll

10. Ob Schaum während der Reinigung vorhanden ist.

2. Steuerung und Auswahl der Prozessparameter der Heißluftnivellierung

Heißluftnivellierungsprozessparameter umfassen] Löttemperatur, Tauchlötzeit, Luftmesserdruck, Luftmessertemperatur, Luftmesserwinkel, Luftmesserabstand und Druckplattensteigergeschwindigkeit, etc. Im Folgenden werden die Auswirkungen dieser Prozessparameter auf die Qualität von Leiterplatten diskutiert. Einfluss.

1. Tauchzeit:

Die Zinn-Eintauchzeit hat eine größere Beziehung zur Qualität der Lötbeschichtung. Während des Tauchlötens bilden das Basiskupfer und Zinn im Lot eine Schicht der metallischen Verbindung JIMC, und gleichzeitig wird eine Schicht der Lötbeschichtung auf dem Draht gebildet. Der obige Prozess dauert im Allgemeinen 2-4 Sekunden, in denen eine gute intermetallische Verbindung gebildet werden kann. Je länger die Zeit, desto dicker ist das Lot.

2. Zinnbadetemperatur:

Das übliche Lot für Löttemperatur von Leiterplatten und elektronischen Komponenten ist Blei 37/Zinn 63 Legierung, die einen Schmelzpunkt von 183°C hat. Wenn die Löttemperatur 183 Grad Celsius-221 Grad Celsius ist, ist die Fähigkeit, intermetallische Verbindungen mit Kupfer zu bilden, sehr gering. Bei 221°C gelangt das Lot in die Benetzungszone, und der Bereich beträgt 221°C bis 293°C. Da die Platine bei hohen Temperaturen leicht beschädigt wird, sollte die Löttemperatur niedriger sein. Theoretisch wird festgestellt, dass 232°C die maximale Löttemperatur ist, und in der Praxis kann etwa 250°C als beste Temperatur eingestellt werden.

3. Luftmesserdruck:

Die Leiterplatte nach dem Eintauchlöten hält zu viel Lot, und fast alle metallisierten Löcher werden durch das Löten blockiert. Die Funktion des Luftmessers besteht darin, das überschüssige Lot abzublasen und die metallisierten Löcher zu leiten, ohne den Durchmesser der metallisierten Löcher zu stark zu verringern. Die dafür verwendete Energie wird durch den Luftmesserdruck und die Durchflussrate bereitgestellt. Je höher der Druck und je schneller der Durchfluss, desto dünner ist die Lotbeschichtungsdicke.

4. Temperatur des Luftmessers:

Die heiße Luft, die aus dem Luftmesser fließt, hat wenig Einfluss auf die Leiterplatte und hat wenig Einfluss auf den Luftdruck. Aber die Erhöhung der Temperatur im Inneren des Luftmessers hilft der Luft, sich auszudehnen. Wenn der Druck konstant ist, kann die Erhöhung der Lufttemperatur daher ein größeres Luftvolumen und eine schnellere Durchflussrate liefern, um eine größere Nivellierkraft zu erzeugen. Die Temperatur des Luftmessers hat einen bestimmten Einfluss auf das Aussehen der Lötbeschichtung nach dem Nivellieren. Wenn die Temperatur des Luftmessers niedriger als 93°C ist, wird die Beschichtungsoberfläche dunkel. Bei 176°C verschwindet das dunkle Erscheinungsbild vollständig.

5. Abstand der Luftmesser:

Wenn die heiße Luft im Luftmesser die Düse verlässt, verlangsamt sich die Durchflussrate, und der Grad der Verlangsamung ist proportional zum Quadrat des Luftmesserabstands. Je größer der Abstand, desto geringer die Luftgeschwindigkeit und desto geringer die Nivellierkraft. Der Abstand der Luftmesser beträgt im Allgemeinen 0.95-1.25 cm. Der Abstand der Windmesser sollte nicht zu klein sein, und die Handfläche verursacht Reibung auf der Leiterplatte. Der Abstand zwischen den oberen und unteren Luftmessern ist in der Regel auf ca. 4mm gehalten, zu groß und leicht, um Lötspritzer zu verursachen.

6. Winkel des Luftmessers:

Der Winkel des Luftmessers, der die Platte bläst, beeinflusst die Dicke der Lötbeschichtung. Wenn der Winkel nicht richtig eingestellt wird, ist die Dicke des Lots auf beiden Seiten der Leiterplatte unterschiedlich und es kann auch geschmolzenes Lötspritzen und Geräusche verursachen. Der Winkel der meisten vorderen und hinteren Luftmesser wird auf eine Abwärtsneigung von 4° eingestellt, die entsprechend dem spezifischen Plattentyp und dem geometrischen Verteilungswinkel der Plattenoberfläche leicht eingestellt wird.

Drittens die Gleichmäßigkeit der Lötbeschichtdicke

Die Dicke des durch Heißluftnivellierung aufgebrachten Lots ist grundsätzlich gleichmäßig. Wenn sich jedoch die geometrischen Faktoren der gedruckten Drähte ändern, ändert sich auch die Nivellierungswirkung des Luftmessers auf das Lot, so dass sich auch die Dicke der Lötbeschichtung der Heißluftnivellierung ändert. Im Allgemeinen haben die gedruckten Drähte parallel zur Nivellierrichtung einen geringen Luftwiderstand und eine große Nivellierkraft, so dass die Beschichtung dünner ist. Die gedruckten Drähte senkrecht zur Nivellierrichtung haben einen großen Luftwiderstand, und die resultierende Nivellierwirkung ist klein, so dass die Beschichtung dicker ist, und die Lötbeschichtung in dem metallisierten Loch ist auch ungleichmäßig. Da das Lot sofort in einer dynamischen Umgebung mit starkem Druck und hoher Temperatur platziert wird, sobald es aus dem Hochtemperatur-Zinnofen herausgebracht wird, ist es sehr schwierig, eine völlig gleichmäßige und flache Zinnoberfläche zu erhalten. Aber es kann so reibungslos wie möglich durch Parameteranpassung sein.

Obwohl die Dicke der Lötbeschichtung der oben genannten PCB-Heißluftnivellierung Unebenheiten aufweist, kann sie die Anforderungen von MIL-STD-275D erfüllen.