Teknik PCB - Kesan kemegahan semasa pemprosesan PCBA

Humidity sering memainkan peran utama dalam proses penghasilan PCBA. Artikel ini terutama memperkenalkan kesan suhu pada pemprosesan PCBA. Terlalu rendah akan menyebabkan perkara kering, ESD akan meningkat, aras debu akan lebih tinggi, dan pembukaan templat akan lebih mungkin diblokir dan memakai templat. Tingkatkan, telah dibuktikan bahawa kelembapan terlalu rendah untuk mempengaruhi secara langsung dan mengurangi kapasitas produksi. Terlalu tinggi akan menyebabkan bahan menjadi lembut dan menyerap air, menyebabkan delaminasi, kesan popcorn, dan bola solder. Kemegahan juga mengurangkan nilai Tg bahan-bahan dan meningkatkan halaman perang dinamik semasa penyelamatan kembali.

Perkenalan ke Kebasahan Surface

Lapisan menyerap ketat pada logam, dll.

Hampir semua permukaan tegar (seperti logam, kaca, keramik, silikon, dll.) mempunyai lapisan menyerap kelembapan (lapisan monolapisan atau lapisan multi-molekuler), apabila suhu permukaan sama dengan suhu titik basah udara sekeliling (bergantung pada suhu, kelembapan dan tekanan udara), lapisan menyerap air basah ini menjadi lapisan yang kelihatan. Kekuatan pecahan logam ke logam meningkat dengan kurangnya kelembapan. Pada kelembapan relatif 20% RH dan di bawah, kuasa segit adalah 1.5 kali lebih tinggi daripada yang pada kelembapan relatif 80% RH. Permukaan poros atau yang menyerap basah (resin epoksi, plastik, aliran, dll.) pada plastik organik, seperti lapisan menyerap basah, cenderung menyerap lapisan ini. Walaupun suhu permukaan lebih rendah dari titik dew (kondensasi), tidak ada permukaan yang mengandungi kelembapan boleh dilihat di permukaan bahan. Lapisan Absorben. Ia adalah air dalam lapisan monomolekul yang menyerap air pada permukaan ini yang menembus ke dalam peranti plastik yang terkumpul (MSD). Apabila lapisan yang menyerap air monomolekul dekat dengan 20 lapisan dalam ketinggian, kelembapan yang diserap oleh lapisan yang menyerap air monomolekul ini akhirnya akan menyebabkan kegagalan semasa penyelamatan kembali.

Kesan popcorn. Menurut IPC-STD-020, eksposisi peranti pakej plastik dalam persekitaran basah patut dikawal. Kemudahan mempengaruhi semasa proses penghasilan. Humidity mempunyai pelbagai kesan pada penghasilan. Secara umum, kelembapan tidak terlihat (kecuali untuk peningkatan berat badan), tetapi ia membawa konsekuensi adalah pori, kosong, tongkat tentera, bola tentera dan kosong bawah penuh, dll. Untuk mana-mana proses, keadaan kelembapan terburuk adalah kondensasi kelembapan. Ia diperlukan untuk memastikan bahawa kelembapan di permukaan substrat dikawal dalam julat yang dibenarkan tanpa mempengaruhi bahan atau proses.

Julat kawalan yang dibenarkan? Dalam hampir semua proses penutup (penutup pusingan, topeng dan penutup logam dalam penghasilan semikonduktor silikon), ukuran yang diterima adalah untuk mengawal titik dew yang sepadan dengan suhu substrat. Namun, industri penghasilan pemasangan substrat tidak pernah mempertimbangkan isu persekitaran. Masalah yang layak diperhatikan (walaupun kami telah menerbitkan panduan kawalan persekitaran dan berbagai parameter yang patut dikawal dalam pasukan pengguna global). Semasa proses penghasilan peranti bergerak ke arah ciri-ciri fungsi yang lebih baik, komponen yang lebih kecil dan substrat densiti yang lebih tinggi membuat keperluan proses kita dekat dengan keperluan persekitaran industri mikroelektronik dan semikonduktor. Kita sudah tahu masalah kawalan debu dan masalah yang ia bawa ke peralatan dan proses. Sekarang kita perlu tahu bahawa aras kelembapan tinggi (IPC-STD-020) pada komponen dan substrat boleh menyebabkan kerosakan prestasi bahan, proses dan masalah kepercayaan. Kami telah mendorong beberapa pembuat peralatan untuk mengawal persekitaran dalam peralatan mereka, dan bahan yang disediakan oleh penyedia bahan boleh digunakan dalam persekitaran yang lebih keras. Sejauh ini, kita telah menemukan bahawa kelembapan boleh menyebabkan masalah dengan melekat solder, stensil, bahan-bahan bawah isi, dll.

Secara umum, penutup seperti pasta solder dibentuk dengan menggantung kuat dalam penyelesaian, air atau campuran penyelesaian. Fungsi utama cair-cair ini dilaksanakan pada substrat logam adalah untuk menyediakan pegangan dan ikatan ke permukaan logam. Bagaimanapun, jika permukaan logam dekat dengan titik dew persekitaran, air mungkin ia akan berkondensasi sebahagian, dan kelembapan terperangkap di bawah pasta solder akan menyebabkan masalah penyekapan (gelembung di bawah penutup, dll.). Dalam industri penutup logam, meter titik dew boleh digunakan untuk memastikan penyekapan penutup ke substrat logam. Pada dasarnya, instrumen ini mengukur dengan tepat aras kelembapan pada atau sekitar substrat logam dan menghitung titik dew, membandingkan hasil ini dengan suhu permukaan substrat komponen diukur, dan kemudian menghitung â™T antara suhu substrat dan titik dew, jika â™T Jika suhu kurang dari 3ï½™5 darjah Celsius, bahagian-bahagian tidak boleh ditutup, Dan kosong akan disebabkan oleh penyelesaian yang buruk.

Hubungan antara penyorban kelembapan dan kelembapan relatif RH dan titik basah Apabila kelembapan relatif adalah kira-kira 20% RH, terdapat satu lapisan ikatan hidrogen molekul air pad a substrat dan pad, yang terikat ke permukaan (tidak kelihatan). Molekul air tidak bergerak. Dalam keadaan ini, walaupun dalam bentuk sifat elektrik, air tidak berbahaya dan baik. Beberapa masalah pengeringan mungkin berlaku, bergantung pada keadaan penyimpanan substrat di workshop. Pada masa ini, kelembapan di permukaan bertukar kelembapan dan menghisap untuk menjaga satu lapisan yang tetap. Formasi lebih lanjut monolapisan bergantung pada penyorban air di permukaan substrat. Epoksi, aliran dan OSP semua mempunyai penyorban air tinggi, tetapi permukaan logam tidak.

Tetapan tekan DEK

Di workshop, DEK ECU sebenarnya menetapkan suhu 26 darjah Celsius. Humiditi relatif persekitaran dalaman adalah 45% RH, dan suhu titik dew substrat dihitung di bawah persekitaran dalaman adalah 15 darjah Celsius. Suhu substrat paling sejuk yang terdaftar sebelum memasuki pencetak skrin adalah 19 darjah Celsius, Î′T (perbezaan antara suhu substrat dan titik dew) adalah (19 darjah Celsius-15 darjah Celsius) 4 darjah Celsius, yang hanya memenuhi spesifikasi penutup keselamatan logam ASTM dan ISO (Minimum 4±1 darjah Celsius) had rendah, tetapi operasi produksi di lokasi mungkin gagal. Spesifikasi penutup permukaan poros memerlukan suhu substrat lebih tinggi dari 5°C, jadi kita boleh anggap substrat akan menyerap kelembapan.

Jika kita letakkan substrat sejuk (19 darjah Celsius) pada peralatan lain, seperti peralatan Fuji, di mana kemaluan workshop lebih daripada 60%RH, kita akan mempunyai Î′T 2 darjah Celsius, yang tidak akan memenuhi keperluan spesifikasi penutup ASTM/ISO sama sekali. Kerana substrat terlalu basah. Tetapan yang baik untuk optimasi seharusnya â¥5°C di atas titik dew.

Keukuran kedai kerja

Kebasahan yang diserap oleh permukaan substrat bergantung pada suhu permukaan, suhu udara persekitaran dan kemudahan relatif (titik basah). Apabila suhu substrat dekat dengan titik basah, disebabkan bentuk lapisan air yang tebal berbilang molekul, pad basah, yang akan menyebabkan pegangan tepi solder, dll. (Viskosi) rendah, yang menyebabkan lepas tepi solder tidak baik dalam pembukaan templat.

Ujian titik debu (nilai dina)

Apabila kemanusiaan meningkat (>50% RH), suhu permukaan substrat PCBA berada dalam julat 4 hingga 5 darjah Celsius dekat suhu titik dew, dan semua permukaan substrat mempunyai basah yang buruk. Kami merancang ujian dengan tahap kelembaman relatif dalam 43% RH, yang pada dasarnya jauh lebih rendah daripada kes terburuk (60% hingga 65% RH) di workshop sebenar diukur. Kesan kelembapan pada proses adalah sangat umum. Kami melakukan ujian dan meletakkan substrat bersih di dalam peti sejuk di workshop selama setengah jam sehingga ia disejukkan ke suhu titik dew yang diperlukan oleh workshop kelemahan rendah. Bila diuji dengan pen dina, nilai dina telah jatuh dari > 40 dina ke 37 dina. Kerana ini cukup untuk menjelaskan pengaruh kemanusiaan pada proses, pengaruh akan lebih besar di bawah kemanusiaan tinggi dan suhu bilik, dan nilai dina pasti akan jatuh lebih tajam.