L'actualité PCB - Présentation du procédé de soudage par pâte à souder PCBA Processing

Introduction les broches d'interconnexion de divers composants montés en surface sur une carte de circuit imprimé PCBA Process Welding paste, qu'il s'agisse d'une patte convexe, d'une patte crochet (J - Lead), d'une patte à bille ou d'une patte sans patte mais uniquement d'un Plot, doivent d'abord être montées sur La surface de la carte. La pâte est imprimée sur les Plots et chaque « pied » est positionné et collé temporairement avant d'être soudé de manière permanente par fusion de la pâte. Le reflux dans l'original se réfère au processus par lequel les petites particules sphériques de soudure qui ont fondu dans la pâte à souder sont fondues et soudées à nouveau par diverses sources de chaleur, devenant des points de soudure. L'industrie générale du PCBA cite de manière irresponsable et directe le terme japonais de « soudage par refusion», qui est en fait inapproprié et n'exprime pas suffisamment le sens correct du soudage par refusion. Si cela se traduit littéralement par « refusion» ou « reflux», c'est encore plus déroutant.

1. Sélection et stockage de la pâte à souder: actuellement, la dernière norme internationale pour la pâte à souder est J - STD - 005. Le choix de la pâte à souder doit se concentrer sur les trois points suivants afin de maintenir la cohérence optimale de la couche de pâte à souder imprimée: (1) la taille des particules d'étain (poudre ou bille), les spécifications de la composition de l'alliage, etc., doivent dépendre de la taille des plots et des broches, ainsi que du volume du point de soudure et des conditions de température de la soudure. (2) Quelle est l'activité et la nettoyabilité du flux dans la pâte à souder? (3) Quelle est la viscosité de la pâte à souder et le contenu du rapport métal - poids? Après l'impression de la pâte à souder, il est également nécessaire pour le placement des pièces et le positionnement des broches, d'où leur viscosité positive (collant) et leur effondrement négatif (affaissement), ainsi que l'ouverture réelle après l'emballage d'origine. La vie active est également prise en compte. Bien sûr, il partage le même point de vue que d'autres produits chimiques, à savoir que la stabilité à long terme de la qualité de la pâte à souder doit absolument être considérée en premier lieu. Deuxièmement, le stockage à long terme de la pâte à souder doit être placé dans le réfrigérateur. Il est plus idéal d'ajuster à la température ambiante lors de l'extraction. Cela empêchera la condensation de la rosée dans l'air et entraînera une accumulation d'eau au point d'impression, ce qui pourrait entraîner des éclaboussures d'étain lors du soudage à haute température, La pâte à souder après ouverture de chaque flacon doit être utilisée autant que possible. La pâte à souder restante sur l'écran ou la plaque d'acier ne doit pas être grattée et stockée dans le reste du matériau du récipient d'origine pour réutilisation.

2. Soudage et pré - cuisson de la pâte à souder: pour la distribution et l'application de la pâte à souder sur les Plots sur la plaque, la méthode de production en série la plus courante est la méthode de "sérigraphie" ou d'impression de pochoir. Dans le premier type d'écran, l'écran lui - même n'est qu'un support et nécessite la fixation séparée d'une couche de revêtement à motifs précis (Stencil) pour transférer la pâte sur les différents Plots. Cette méthode de sérigraphie est plus pratique, moins chère et très économique pour un petit nombre de produits différents ou pour le processus de fabrication d'échantillons. Cependant, parce que l'impression n'est pas durable, la précision et la vitesse de traitement ne sont pas aussi rapides que l'impression de tôle d'acier, la première étant rarement utilisée par les assembleurs PCBA taïwanais pour la production de masse.

Pour les procédés d'impression de tôles d'acier, une tôle d'acier inoxydable de 0,2 mm d'épaisseur doit être précisement évidée double face à l'aide d'une gravure chimique localisée ou d'un traitement d'ablation laser afin d'obtenir l'ouverture souhaitée permettant l'extrusion et la fuite de la pâte à souder. Les parois latérales doivent être lisses pour faciliter le passage de la pâte à souder et réduire son accumulation. Ainsi, en plus de graver les creux, un électropolissage (électropolissage) est nécessaire pour enlever les poils. On utilise même du nickel plaqué pour augmenter la lubrification de la surface afin de faciliter le passage de la pâte à souder.

En plus des deux méthodes principales décrites ci - dessus, il existe deux méthodes communes de distribution de pâte à souder: la distribution par seringue et le transfert par imprégnation pour la production en petites quantités. La méthode d'injection peut être utilisée lorsque la surface de la plaque est inégale et que la méthode de sérigraphie ne peut pas être utilisée, ou lorsque les taches de pâte à souder ne sont pas nombreuses et trop largement réparties. Cependant, comme il y a peu de points, le traitement est très coûteux. La quantité de revêtement de pâte à souder est liée au diamètre intérieur, à la pression d'air, au temps, à la taille des particules et à l'adhérence du tube d'aiguille. Quant à la « méthode de transfert multipoint », elle peut être utilisée pour encapsuler des matrices fixes de substrats (substrats) tels que des petites plaques. La quantité transférée est liée au degré d'adhérence et à la taille de la pointe.

Certaines pâtes à souder qui ont été diffusées doivent être préalablement cuites (70 ~ 80 degrés Celsius, 5 ~ 15 minutes) avant de placer les pièces sur les broches pour chasser le solvant dans la pâte à souder, réduisant ainsi les boules de soudure à haute température ultérieures causées par des éclaboussures de médias, réduisant les vides dans les Points de soudure; Mais cette impression, suivie d'un chauffage et d'une cuisson, rend la pâte à souder à adhérence réduite susceptible de s'effondrer lorsque vous marchez sur les pieds. De plus, une fois la précuiture excessive, elle peut même entraîner accidentellement de mauvaises performances de soudage et des billes de soudage dues à l'oxydation de la surface des particules.

Iii. Soudure à haute température (reflux)

1. Le soudage à haute température général est l'utilisation de la lumière infrarouge, de l'air chaud ou de l'azote chaud, etc., de sorte que la pâte à souder qui a été imprimée et attachée à chaque broche fond à haute température pour devenir un point de soudure, appelé "soudage par fusion". Au début de la montée en puissance des SMT dans les années 1980, une grande partie de sa source de chaleur provenait d'unités infrarouges (IR) rayonnantes avec une efficacité de chauffage optimale. Plus tard, afin d'améliorer la qualité de la production en série, l'air chaud a été ajouté et même l'infrarouge a été complètement abandonné pour n'utiliser que des unités d'air chaud. Récemment, pour être « pas propre», il a fallu passer à un chauffage « à l'azote chaud». Dans le cas où il est possible de réduire l'oxydation superficielle du métal à souder, l '"azote chaud" permet de préserver la qualité et de prendre en compte la protection de l'environnement, ce qui est naturellement la meilleure approche, mais l'augmentation des coûts est extrêmement fatale.

En plus des trois sources de chaleur mentionnées ci - dessus, le brasage en phase gazeuse a été utilisé plus tôt. La vapeur d'un solvant organique à point d'ébullition élevé est utilisée pour fournir une source de chaleur. Parce qu'il est dans un tel environnement sans air, il n'y a pas besoin d'oxydation, ni de flux. La couche de protection n'a pas besoin d'être lavée après, c'est un processus très propre. L'inconvénient est que les solvants à point d'ébullition élevé (tels que le FC - 5312 3M, point d'ébullition 215 degrés Celsius) sont très coûteux et, comme ils contiennent du fluor, se cassent inévitablement et produisent de l'acide fluorhydrique (HF) fort pendant une utilisation prolongée. La toxicité, combinée aux inconvénients des « pierres tombales» (pierres tombales), cette méthode est généralement produite à partir de petites pièces sur des plaques, de sorte que cette méthode a maintenant été éliminée de la production de masse.

Il existe également une méthode spéciale qui utilise l'énergie thermique d'un laser (CO2 ou YAG) pour souder les points de soudure individuels un par un sans contact de torche. Cette méthode présente l'avantage d'un chauffage et d'un refroidissement rapides et est très bénéfique pour les points de soudure très petits et fins. C'est très irréaliste pour les gros appareils électroniques en général. D'autres soudures "Hot Rod" sont similaires à la méthode manuelle du pistolet de soudage et sont une méthode de soudage localisée utilisant un chauffage à haute résistance. Il peut être utilisé pour des réparations majeures, mais n'est pas bon pour la production en série automatisée.

2. Les rayons infrarouges communs de l'infrarouge et de l'air chaud peuvent être grossièrement divisés en: (1) « proche infrarouge», longueur d'onde de 0,72 ~ 1,5 μm, proche de la lumière visible. (2) « infrarouge moyen» (Middle IR) avec une longueur d'onde de 1,5 ~ 5,6 μm. (3) et « infrarouge lointain» (far IR) avec une longueur d'onde d'énergie thermique inférieure de 5,6 ~ 100 μm. Les avantages de la soudure infrarouge sont: efficacité de chauffage élevée, faible coût d'entretien de l'équipement, moins d'inconvénients que la soudure à la vapeur, et peut fonctionner avec du gaz chaud à haute température. L'inconvénient est qu'il n'y a presque pas de température supérieure, ce qui a tendance à provoquer des brûlures et peut même provoquer la décoloration et la détérioration de la pièce à souder en raison de la surchauffe, et ne peut souder que le SMD et ne peut pas souder le pied de l'élément d'insert pth.la source de chaleur de l'ir est le tube de fil de tungstène T3 Fluorescent longitudinal, qui appartient à la lumière directe du soleil dans le proche infrarouge, avec une grande chaleur, Mais il est également susceptible de créer des ombres et un manque de chaleur. Vient ensuite le tube Nickel - chrome, qui appartient à la catégorie proche ou moyen infrarouge. Le troisième type consiste à enterrer l'élément chauffant résistif dans le volume d'une plaque de silicium pouvant transférer de la chaleur, sous la forme infrarouge moyen / lointain. Cette chaleur combinée, outre le fait que la face avant peut transmettre de la chaleur à la pièce à souder, la face arrière peut également émettre et réfléchir de l'énergie thermique à la pièce, d'où le nom d '« émetteur secondaire ». Rend la chaleur des différentes surfaces chauffées plus uniforme.

Parce que les rayons infrarouges dans des endroits de différentes hauteurs peuvent produire des effets néfastes de l'ombre et de l'aberration chromatique, il peut également être soufflé dans l'air chaud pour ajuster l'aberration chromatique, aider à compenser le manque d'angle mort, peut être utilisé pour le soudage de bouchon PTH; Ce qui a permis à l'ir pur précoce d'être presque retiré du service. Dans l'air chaud soufflé, l'azote chaud est le plus souhaitable et ses avantages sont les suivants: (1) La réaction d'oxydation est considérablement réduite, ce qui permet de réduire la quantité de flux utilisée, ainsi que le nettoyage et les billes de soudage. (2) La probabilité que le flux s'enflamme dans un environnement sans oxygène diminue, de sorte que la température de soudage (par exemple 300 ° c) peut être augmentée pour accélérer la vitesse de livraison. (3) la possibilité de décoloration de la surface de la résine est réduite. Pas d'exigences minimales