PCBA技術 - SMT作業環境と空隙低減方法

ISO 9001 - 2008システム規格は、1990年代の労働環境の管理と生産において厳しく実施されるべきです SMT配置機. 外国の先進の「5 S」管理概念を紹介してください. ここでの作業環境の管理仕様についてあなたとの短いシェアです SMT配置機s.

1. SMTパッチ材 管理は材料配置基準を定式化する, すべての材料は地域に置かれる, ラック, と要件に応じて場所, 対応する標識でラベル付けされている. 材料の取得及び再生に関するガイダンスのための対応する動作仕様がある, 対応するレコードを作成する.

SMT設置機生産ワークショップの環境管理

SMT配置マシンの生産ワークショップは、工程管理規程を遵守し、作業手順に厳密に従って動作するように工兵要員を必要とする生産管理システムを定式化しなければならないほこりのないすべての機器、記事、原料、およびツールを必要とする；階段や床は清潔でゴミがないドアと窓は清潔で無料です公共通路は遮断され、破片のない；「一日一日検査」と「日常点検」を行うには、対応する検査や記録が毎日あります。

SMTの配置マシンワークショップの清潔度、温度、湿度は、プロセス文書に従って制御されます。ワークショップの空気の清浄度は100000（BGJ 73 - 84）です空調された環境において、ある量の新鮮な空気がなければならない、そして、人間の健康を確実にするために1000 ppm未満のCO 2内容と10 ppm未満のCO内容をコントロールしようとします。ワークショップのベスト環境温度は摂氏23度±3度で、極限温度は摂氏15度～35度である相対湿度は45 %〜70 % RHである。装置の直射日光を避けるために、カーテンを壁の窓に加えてください。すべての操作は、本に記録されます。照明のワークショップでは、照明は800〜1200 lxです。少なくとも300 lx未満。照度が低い場合は、局所照明を設定する。

SMT設置機の支援設備の管理

SMT設置機の電力管理と制御

電源電圧は安定しており、一般的に単相AC 220 V、三相交流380 Vである。ポスト設置機の電源は独立した接地を必要とする。一般的に、3相5線接続方式を採用し、電源の動作ゼロラインを保護ラインから厳密に分離する。ラインフィルターまたはAC電圧安定器を装置のトランスの前に設置してください。

SMT設置機の空気源制御

機器の要件に応じて空気源の圧力を設定します。一般的に圧力は7 kg／cm 2より大きい。圧縮空気は、均一に装備された空気源ネットワークを有する生産ラインの対応する装置に導入されなければならない。そして、空気圧縮機はSMT製造ワークショップから一定の距離になければならない圧縮空気は、油除去、ちり除去および水除去で扱われる。

SMT設置機生産ラインの排気量制御

リフローはんだ付けとウェイブはんだ付け装置は排気要求を持ち，排気ファンは設備要求に応じて構成される。すべての熱い爆発ストーブのための排気ダクトの最小の流れ値は、通常、毎分500立方フィートで支配されます。

空隙を減らすSMTパッチ技術

QFN部品のような大きな平らで低い足高さ部品を溶接するとき、空隙があるでしょう。これらのタイプの部品の使用は増加している。IPC規格を満たすために、ボイドの形成は多くのデザイナー、SMD生産ラインオペレータと品質管理人員のために頭痛を引き起こしました。空隙を減らす新しい方法に焦点を当てた。

ボイド性能を最適化するためのパラメータは、通常、はんだペーストの化学組成、リフロー温度プロファイル、基板及び部品のコーティング、及びパッド及びテンプレートの設計である。しかしながら、実際には、これらのパラメータを変更することには明らかな制限がある。最適化への努力にもかかわらず、しかし、しばしばあまりに高いボイド率レベルを参照してください。

変動する空隙

はんだ接合部と空隙部を密接に見ると，主要なパラメータは人々の注目を集めていないようである。これが半田合金である。

予備試験として市販されている3種類の鉛フリーはんだ合金はすべて，排せつ挙動の特性を有する。

更なる研究戦略は、これらの合金を調整するために、スズ、ビスマス、銀、亜鉛、銅と他の要素を使って、空のふるまいに対する彼らの影響を観察することを含みます。この方法は迅速に多くの合金を製造したので，tga分析を初期選定ツールとして使用した。tga分析を用いて，ある合金と結合する過程でのフラックス化学組成の蒸発とリフロー温度プロフィルをモニタすることが可能である。経験は、より滑らかな蒸発曲線が一般にボイド形成のより低いレベルを意味することを示しました。この研究から，8つのプロトタイプはんだ合金を選んだ。

このため，各合金で被覆した60 qfnsを3種類の被覆基板上にはんだ付けした。はんだペーストの化学組成、テンプレートの厚さ、レイアウト、およびすべての合金で使用される基板レイアウトは同じである。溶接温度曲線は、合金の融点に従って使用される。X線は空隙率を決定するために使用される。合金の一つはキャビテーション挙動の最良の結果を得，さらに機械的信頼性試験のために選択した。

導入

はんだ接合部のボイド形成機構は長年研究されている。多くの空隙型と形成機構が同定された。最も顕著なことは大きな空孔です。大きなボイドの形成の主因子は，はんだペースト中の化学組成であると考えられる。

マイクロボイド、収縮ボイドおよびKirkendallボイドもよく知られており、よく文書化された空隙

しかし、それはこの記事の範囲内ではありません。ボイド形成を減らすための多くの技術が長年にわたって確立されてきた。

はんだペーストの化学組成の調整、リフローはんだ付け温度プロファイル、コンポーネント、PCBおよびテンプレートの設計またはコーティングは、現在広く使用されているいくつかの最適化ツールである。機器メーカーさえ、周波数掃引または真空技術を通して、空所率を減らす解決を提供しています。しかし、ボイド形成溶接合金を定義する別の非常に重要なパラメータがある。

溶接合金異常で疑わしい要因ボイド形成の主な原因は常にはんだペースト中のフラックスであると考えられてきた。ボイドを効果的に減少させることができるはんだペーストフラックスの設計は、フラックスの約50 %がリフロープロセス中に蒸発し、空隙を生じるので、正しい方法であると考えられる。はんだペーストフラックスに焦点があるため，これまでのはんだ合金のボイド形成の違いに関する研究はあまり注目されていない。

ボイドレベルは標準的なはんだ付け可能な合金で測定され、ベースラインボイド形成率が確立される。同じはんだペースト化学を使用した。

pcb仕上げ間のレベル差を理解するため，業界で一般的に使用されている3種類の仕上げを試験した。

OSPCU, ENIG (NiAu) and I-Sn. 十分な空隙を持つために, 120 - 1 / 4 mのテンプレートを使用した PCBパッド. 半田ペースト毎, 60 Sn被覆QFN成分は、それぞれの特定のはんだ合金に適した標準加熱リフロープロファイルを使用してはんだ付けされたリフローである.