Tecnología de PCB - Tecnología de Nivelación de aire caliente de placas de circuito de PCB

La tecnología de Nivelación de aire caliente de PCB es una tecnología relativamente madura en la actualidad, pero debido a que el proceso de fabricación de PCB se encuentra en un entorno dinámico de alta temperatura y alta presión, es difícil controlar y estabilizar la calidad. Este artículo presentará algunas experiencias en el control del proceso de Nivelación de aire caliente de pcb.

1. selección y uso de flujos

El flujo para nivelar el aire caliente es un flujo especial. Su función en la nivelación del aire caliente es activar la superficie de cobre expuesta de la placa de impresión y mejorar la humectabilidad de la soldadura en la superficie de cobre; Asegúrese de que la superficie del laminado no se sobrecaliente y proporcione protección a la soldadura para evitar que la soldadura se Oxide cuando se enfríe después de la nivelación. Al mismo tiempo, evitar que la soldadura se adhiera a la máscara de soldadura para evitar que la soldadura se puente entre las almohadillas; El flujo de desecho tiene un efecto de limpieza en la superficie de la soldadura, y el óxido de la soldadura se expulsa junto con el flujo de desecho.

Los flujos especiales para la nivelación del aire caliente deben tener las siguientes características:

1. debe ser un flujo soluble en agua, biodegradable y no tóxico.

Los flujos solubles en agua son fáciles de limpiar, dejan menos residuos en la superficie de la placa y no forman contaminación iónica en la superficie de la placa; Es biodegradable y se puede descargar sin tratamiento especial, lo que cumple con los requisitos ambientales y reduce en gran medida el daño al cuerpo humano.

2. tener una buena actividad

En cuanto a la actividad, es decir, la eliminación de la capa de óxido en la superficie del cobre para mejorar las propiedades de humectabilidad de la soldadura en la superficie del cobre, generalmente se agrega un activado a la soldadura. Al elegir, es necesario considerar una buena actividad y una corrosión mínima del cobre. El objetivo es reducir la disolución del cobre en la soldadura y reducir el daño del humo al equipo.

3. estabilidad térmica

Evitar que el aceite verde y los sustratos se vean afectados por las altas temperaturas.

4. debe tener cierta viscosidad.

La nivelación del aire caliente requiere que el flujo tenga cierta viscosidad, lo que determina la fluidez del flujo. Para proteger completamente la superficie de la soldadura y el laminado, el flujo debe tener cierta viscosidad. Los flujos de baja viscosidad se adhieren fácilmente a la superficie de los laminados (también conocidos como estaño suspendido) y pueden generar fácilmente puentes en lugares densos como ic.

5. acidez adecuada

El flujo demasiado ácido puede causar fácilmente la descamación del borde de la película de soldadura frente a la placa de pulverización, y los residuos después de la placa de pulverización durante mucho tiempo pueden causar la oxidación negra de la superficie del Estaño. Por lo general, el pH del flujo es de aproximadamente 2,5 - 3,5.

Durante la prueba, puede probar y comparar uno por uno de acuerdo con las siguientes prestaciones:

1. planitud, brillo, si se conecta o no

2. reactividad: elija una placa de circuito de chip fina y densa para probar su capacidad de Estaño.

3. la placa de Circuito está recubierta con flujo para evitar 30 minutos. Después de la limpieza, pruebe la descamación del aceite verde con cinta adhesiva.

4. después de rociar la tabla, deje reposar durante 30 minutos para probar si la superficie de estaño se vuelve negra.

5. residuos después de la limpieza

6. si los bits IC densos están conectados.

7. si el estaño cuelga en la parte posterior de un solo panel (tablero de fibra de vidrio, etc.).

8. humo

9. volatilidad, tamaño del olor, si se añaden diluyentes

10. si hay espuma durante la limpieza.

2. control y selección de los parámetros del proceso de nivelación del aire caliente

Los parámetros del proceso de Nivelación de gas caliente incluyen] temperatura de soldadura, tiempo de inmersión, presión del cuchillo de gas, temperatura del cuchillo de gas, ángulo del cuchillo de gas, distancia del cuchillo de gas y velocidad de ascenso de la placa de impresión. a continuación se discutirá el impacto de estos parámetros del proceso en la calidad de la placa de impresión. Impacto

1. tiempo de inmersión en estaño:

El tiempo de inmersión del Estaño tiene una mayor relación con la calidad del recubrimiento de soldadura. Durante el proceso de inmersión, el cobre básico y el estaño en la soldadura forman una capa de compuesto metálico jimc, mientras que se forma una capa de recubrimiento de soldadura en el cable. El proceso anterior suele tardar entre 2 y 4 segundos, durante los cuales se pueden formar buenos compuestos intermetálicos. Cuanto más tiempo dure, más gruesa será la soldadura.

2. temperatura del baño de estaño:

La soldadura comúnmente utilizada para la temperatura de soldadura de placas impresas y componentes electrónicos es una aleación de plomo 37 / estaño 63, con un punto de fusión de 183 ° c. Cuando la temperatura de la soldadura es de 183 a 221 grados celsius, la capacidad de formar compuestos intermetálicos con cobre es muy pequeña. A 221 ° c, la soldadura entra en la zona de humectación, con un rango de 221 ° C a 293 ° c. Teniendo en cuenta que la placa de circuito es fácil de dañar a altas temperaturas, la temperatura de soldadura debe ser más baja. En teoría, se encontró que 232 ° C era la temperatura máxima de soldadura, mientras que en la práctica, alrededor de 250 ° C se podía establecer a la temperatura óptima.

3. presión del cuchillo de aire:

La placa de impresión empapada conserva demasiada soldadura y casi todos los agujeros metálicos están bloqueados por la soldadura. La función del cuchillo de aire es soplar el exceso de soldadura y conducir el agujero de metal sin reducir demasiado el diámetro del agujero de metal. La energía utilizada para este propósito es proporcionada por la presión y el caudal del cuchillo de aire. Cuanto mayor sea la presión y más rápido sea el flujo, más delgado será el espesor del recubrimiento de soldadura.

4. temperatura del cuchillo de aire:

El aire caliente que sale del cuchillo de aire tiene un pequeño impacto en la placa de impresión y en la presión del aire. Sin embargo, aumentar la temperatura en el interior del cuchillo de aire ayuda a la expansión del aire. Por lo tanto, cuando la presión es constante, aumentar la temperatura del aire puede proporcionar un mayor volumen de aire y un flujo más rápido, generando así una mayor fuerza de nivelación. La temperatura del cuchillo de aire tiene un cierto impacto en la apariencia del recubrimiento de soldadura después de la nivelación. Cuando la temperatura del cuchillo de aire es inferior a 93 ° c, la superficie de recubrimiento se oscurece. A medida que aumenta la temperatura del aire, el recubrimiento oscuro tiende a disminuir. A 176 ° c, la apariencia oscura desapareció por completo.

5. distancia entre los cuchillos de aire:

Cuando el aire caliente en el cuchillo de aire sale de la boquilla, el flujo se ralentiza y el grado de desaceleración es proporcional al cuadrado de la distancia entre el cuchillo de aire. Por lo tanto, cuanto mayor sea la distancia, menor será la velocidad del aire y menor será la fuerza de nivelación. El espaciamiento de los cuchillos de aire es generalmente de 0,95 - 1,25 centímetros. el espaciamiento de los cuchillos de aire no debe ser demasiado pequeño, y las Palmas de las manos producirán fricción en la placa de impresión. La distancia entre los cuchillos de aire superior e inferior suele mantenerse en unos 4 mm, lo que es demasiado grande y puede causar fácilmente salpicaduras de soldadura.

6. ángulo del cuchillo de aire:

El ángulo de la placa de circuito barrida por el cuchillo de aire afectará el espesor del recubrimiento de soldadura. Si el ángulo no se ajusta adecuadamente, el espesor de la soldadura a ambos lados de la placa impresa será diferente, lo que también puede causar salpicaduras de soldadura fundida y ruido. El ángulo de la mayoría de los cuchillos de aire delanteros y traseros se ajusta a una inclinación de 4 grados hacia abajo, ajustada ligeramente en función del tipo de placa específico y el ángulo de Distribución geométrica de la superficie de la placa.

En tercer lugar, la uniformidad del espesor del recubrimiento de soldadura

El espesor de la soldadura aplicada a través de la nivelación del aire caliente es básicamente uniforme. Sin embargo, con los cambios en los factores geométricos de los cables impresos, el efecto de Nivelación de la soldadura por cuchillo de aire también ha cambiado, por lo que el espesor del recubrimiento de la soldadura nivelada por aire caliente también ha cambiado. Por lo general, los cables impresos paralelos a la dirección de Nivelación tienen poca resistencia al aire y una gran fuerza de nivelación, por lo que el recubrimiento es más delgado. Los cables impresos perpendiculares a la dirección de Nivelación tienen una mayor resistencia al aire, por lo que el efecto de Nivelación es menor, por lo que el recubrimiento es más grueso y el recubrimiento de soldadura en los agujeros metálicos no es uniforme. Debido a que la soldadura se coloca inmediatamente en un ambiente dinámico con fuerte presión y alta temperatura tan pronto como se extrae del horno de estaño de alta temperatura, es difícil obtener una superficie de estaño completamente uniforme y plana. Pero a través del ajuste de parámetros, puede nivelarse tanto como sea posible.

Aunque el espesor del recubrimiento de soldadura nivelado por aire caliente del PCB mencionado anteriormente es desigual, puede cumplir con los requisitos de mil - STD - 275d.