PCB Blogu - Yüksek tedavi teknolojisi ile ilgili Yüksek tedavi teknolojisi ile ilgili araştırma ve tavsiye

Özgürlüğün durumu. PCB tahtası has raised new problems for in-circuit testing (ICT). Bu kağıt mevcut PCB yüzeysel tedavi sürecilerini tanımlıyor ve bu süreçlerin ICT üzerinde etkisini analiz ediyor.. ICT'yi etkileyecek anahtarın sondu ve ICT'nin. Noktalar arasındaki bağlantı güveniliği teste edildi ve PCB inşaat sırasında yapılması gereken özel değişiklikler ICT ihtiyaçlarına uymak için tanımlanır.. Tarih olarak, test mühendisinin en önemli endişesi, üretimde iyi çalışan etkileyici bir test program ı olduğundan emin olmaktır.. "In-Circuit Test (ICT)" remains a very effective method of detecting manufacturing defects. Daha gelişmiş ICT sistemleri, Flash hafıza program ının yollarını sağlayarak test fonksiyonu yapılandırmasına gerçek dünya değerini de ekleyebilir., PLD, FPGA, ve EEPROM test zamanında. Agilent 3070 sistemi ICT'de pazarlayabilir.. ICT still plays an important role in the manufacturing and testing process of the printed circuit board assembly (PCA), Ancak başarısız PCB'lerin ardınca ICT sahnesine nasıl etkileyeceği? Yüksek tedavi teknolojisine bir sürü araştırma yolu gösterdi. PCB tahtasıs. Bu araştırmalar genellikle PCB inşaat sürecinde teknik performansına dayanılır.. Teste sahnesinde farklı PCB yüzeysel tedavi tekniklerinin etkisi genellikle ihmal edilir., veya sadece temas direnişine odaklanmak. Bu kitap ICT'de izlenmiş etkilerin detaylarını gösterecek ve bu değişikliklerin cevabına ve anlamasına ihtiyacı olacak..

Bu makalenin amacı deneyimlerini paylaşmak PCB tahtası Yüzey tedavi ve mühendislerin ICT PCB üretim süreci ihtiyaçlarında değişiklikleri uygulamak için mühendislere eğitim. Bu makale önümüzdeki PCB'ler üzerinde yüzeysel hazırlık sorunu çözecek, özellikle üretim sürecinin ICT sahnesinde, ve başarısız yüzeylerin testlerinin PCB inşaat sürecinin faydalı katkılarına bağlı olduğunu gösterir.. Başarılı bir ICT testi her zaman iğnelerin düzenlenmesi ve PCB üzerindeki testler arasında temas noktalarının fiziksel özelliklerindedir.. Çok keskin bir sonda çözülmüş bir test noktasına dokunduğunda, Solder batacak çünkü sondaki temas basıncısı soldaşının yiyecek gücünden çok yüksektir.. Böylece soldaşın geri çekilmiştir., sonda testi tablosunun yüzeyinde herhangi bir pisliğe geçiyor.. Şimdi aşağıdaki azalmamış soldağı test noktasıyla iyi iletişim kuracak sonda dokuyor.. Sonda girmesinin derinliği hedef materyalinin yiyecek gücünün doğrudan bir fonksiyondur.. Sonda daha derine girer., daha iyi bir temas. An 8-ounce (oz) probe can apply contact pressures ranging from 26,000 ile 160,000 psi (pounds per square inch), yüzey diametrine bağlı.. Çünkü soldaşın yiyecek gücü yaklaşık 5.,000 psi, sonda bağlantıları bu relatively yumuşak çözücü için daha iyidir..

1. PCB yüzey tedavi sürecinin seçimi

Sebebini ve etkisini anlamadan önce, PCB yüzeysel tedavilerin türlerini ve ne teklif edebileceklerini tarif etmek önemlidir. All printed circuit boards (PCBs) have copper layers on the board that will oxidize and be damaged if left unprotected. Kullanabilecek farklı koruma katları var, ortak olanlar Hot Air Solder Levelling (HASL), Organic Solder Protection (OSP), Electroless Nickel Gold Immersion (ENIG), Silver Immersion ve Tin Immersion.

2. Sıcak Hava Solucusu Sevgili (HASL)

HASL, endüstri içinde kullanılan başlıca yönetici yüzeysel tedavi sürecidir. Bu süreç, devre tahtasını lider-tin bağlantısına göndererek oluşturulmuş ve a şırı soldağı "hava bıçağı" tarafından kaldırılmıştır. Bu, tahtın yüzeyinde sıcak hava havası havası havaya uçuyor. PCA süreci için HASL'in birçok avantajı var: bu bir PCB tahtası ve yüzeysel katmanı tekrarlanan refloz, temizlik ve depodan sonra çözülebilir. ICT için, HASL testler ve vüyaların otomatik solder kapatımı da sağlıyor. Ancak HASL yüzeyi, mevcut alternatif metodlarla karşılaştırıldığında dürüst veya koplanırlıkta fakir. HASL'in doğal değiştirme özelliklerinden dolayı bazı liderlik özgür HASL değiştirme süreçleri var. HASL yıllar boyunca iyi sonuçlarıyla kullanıldı, fakat "çevre arkadaşlık" yeşil süreç talepleri ile bu süreç günleri sayılır. Özgürlük sorunların yanında, tahta karmaşıklığını arttırmak ve daha güzel topraklar HASL sürecinin birçok sınırlarını ortaya çıkardı. Tavsiyeler: PCB yüzey teknolojisi maliyeti, üretim sürecinde sol gücünü koruyor ve ICT'e negatif etkisi yok. Maliyetler: Lead-based processes are often used, which are now limited and eventually will be eliminated by 2007. For fine pin pitch (<0.64mm) cases, solder köprüsü ve sıcaklık sorunları. Yüzey bozukluğu toplantı sürecinde eşcinsel sorunları olabilir.

3. Organik Solder Protective Agent

Organik Solder Preservatives (OSPs) PCB tahtasının bakra yüzeyinde ince, uniformel koruma katı yaratmak için kullanılır. Bu kaput depolama ve toplama operasyonları sırasında devreleri oksidasyondan koruyor. Bu süreç uzun süredir etrafta kaldı, ama sadece son zamanlarda liderlik özgür teknoloji arama ve güzel çözümler aramasından popülerlik elde etti. OSP'nin PCA toplantısında HASL'den daha iyi performansı var koplanaritet ve solderabilitet konusunda, ama sıcaklık türüne ve sıcaklık döngülerine önemli süreç değişiklikleri gerekiyor. Dikkatli davranışlar gerekiyor çünkü asit karakteri OSP performansını azaltır ve bakra oksidasyona dayanabilir. Toplantılar daha fleksibil ve daha sıcak bisiklet döngüsüne karşı çıkabilecek metal yüzeyleri ile çalışmayı tercih ederler. OSP yüzey tedavisi ile, test noktaları çözülmezse, Iğnelerin yatağı ile iletişim sorunlarına neden olur.. OSP katmanından geçmek için basit bir sonda tipine değiştirmek sadece PCA testleri veya testleri yaratır. Studies have shown that switching to higher probing forces or changing probe types has little effect on yield. Yapılmadığı bakra, yol gösterilmiş soldan daha yüksek bir yiyecek gücü vardır. Sonuç olarak, a çık bakra testleri zarar verecek. Tüm testabilir rehberleri doğrudan çıkarılmış bakır denemesine karşı güçlü tavsiye ediyor. OSP kullandığında, ICT fazlası için bir takım OSP kuralları belirlenmeli. Önemli kurallar, PCB sürecinin başlangıcında stensil açılmasını istiyor, solder yapışmasına izin verir ve ICT'nin iletişime ihtiyacı olan testi patlamalarına uygulamasına izin verir. Tavsiyeler: Birim maliyetinde HASL ile karşılaştırılmış, iyi koplanırlık, liderlik özgür süreç, geliştirilmiş soldaşılık. Küçük durumlar: Birleşme sürecinde önemli değişiklikler gerekiyor, süt bakır yüzeylerini incelemek ICT'e zarar verir, aşırı imzalanmış ICT sonrası PCB'ye zarar verebilir, el önlemleri gerekiyor, ICT testlerini sınırlar ve test tekrarlığını azaltır.

4. Elektroles Nickel Gold Immersion

Elektroles Nickel Gold Immersion (ENIG), birçok devre tahtalarında başarılı olarak kullanılan bir kaput, yüksek birim maliyetine rağmen düz bir yüzeyi ve mükemmel bir solderliği var. Ana ihtiyaç duygusu, elektrosuz nickel katmanı kırıklı ve mekanik stres altında kırılmak için bululmuştur. Bu sanayide ENIG'den bir negatif basına yol açan "siyah parçalar" veya "çamur parçaları" olarak bilinir. İyileşmeler: iyi solderliğin, düz yüzeyi, uzun raf hayatı ve çoklu refloz çözümlerini engelleyebilir. Malzemeler: Yüksek maliyetler (yaklaşık 5 kere HASL), "siyah blok" sorunu, siyan kullanarak üretim süreci ve başka zararlı kimyasallar kullanarak.

5. Gümüş Çeviri

Gümüş girmesi, yüzey hazırlaması için eklenmiş bir yöntemdir. PCB tahtasıs. Asya'da genelde kullanılır, Kuzey Amerika ve Avrupa'da terfi ediliyor. BGA paketleri için çok güvenilir bir sol katı sağlayan metal katmanın üzerinde gümüş katmanı sol katmanına eriyor. Karşılaştırma rengi kontrol etmek kolay yapar ve bu da HASL'in doğal bir alternatifi. Gümüş girmesi çok söz verici bir yüz sürecidir, fakat tüm yeni yüz teknolojileriyle aynı şekilde sonraki kullanıcılar bunun hakkında çok konservatördür. Çoğu üreticiler bu süreçte "soruşturma altında" süreçte referans ediyorlar, ama muhtemelen bu seçim başarısız yüzeysel süreçte olabilir. Tavsiyeler: İyi karşılaşılabilir, düzgün yüzeyi, HASL bölümünün doğal alternatifi. Kons: Son kullanıcıların konservatör davranışı end üstri içinde önemli bilgi eksikliği anlamına gelir.

6. Tin Immersion

This is a newer surface treatment process with many similar properties to the silver immersion process. Ancak, PCB üretimi sırasında kullanılan türü (muhtemelen bir kancerogen) ile ilgili önlemler yüzünden düşünecek önemli sağlık ve güvenlik sorunları var. Ayrıca, göçme etkisi (tin burr etkisi) endişelendiriyor, fakat göçme kanıtları bu problemi kontrol etmek üzere başarıya ulaşabilir. Tavsiyeler: iyi güzelliği, düz yüzeyi, relativ düşük maliyeti. Kons: Sağlık ve güvenlik endişeleri, sıcak bisikletin sınırlı sayısı.

7. PCB yüzey tedavisinin toplantısı

Bu sorunlar çözdüğünde, elde edebilecekleri geç yiyeceği %80~90 arasında olduğuna inanırlar. Yukarıdaki PCB tahtalarının özgürce işlemlerinin ana yöntemi. HASL geniş kullanılan PCB tahtası işleme süreci kalacak. Bu durumda test mühendislerine hiçbir şey değişmeyecek. Bazı ülkelerde HASL kanunları yasaklanmış ve alternatifler kabul edilmiştir. PCA üretimi daha farklı bölgelere yayıldığında, ICT testinde daha fazla iletişimsiz süreçler görülecek. OSP HASL için doğal bir değiştirme değildiğine rağmen, PCA üreticileri tarafından soruşturulmuş alternatif tedavi seçeneği oldu. Bir süreç değişiklikleri yapılmadığında, sınavlarda solder yapışmasına izin verildiğinde, bu gerçek ICT'nin sonuçlarına ulaşacaktır.

Güvenlik sorunlarını sına

Sonuç şu ki, PCB yüzeysel tedavinin süreci mükemmel değil ve her yöntemin kendi sorunları olduğunu düşünmeli. Bu sorunlardan bazıları diğerlerinden daha ciddi, ve tüm bu önümüzlü PCB yüzeysel hazırlama sürecilerinin süreç adımlarında değişiklikler gerekiyor, ICT'de fikir bağlantı güvenilir sorunlarını engellemek için. HASL, OSP ve Silver Immersion'un ICT Fazasında karşılaştırılmış düşünceleri Şimdi bu yüzeyi bitirme tekniklerine ve ICT performansına nasıl etkilendiklerine odaklanmak istiyorum. Sonuç, ICT test nesnelerinin ideal olduğu test noktalarında yumuşak solder "arcs" ve açık yolcuları bırakır. HASL'in OSP'ın olmadığı özelliği güç içmesi, HASL'in özellikle yumuşak bir SnPB'dir. Bu yumuşak hedefin iki faydası vardır: sonda uyum ve enerji absorbe. OSP PCB tahtaları için bu kadar yumuşak hedef yok. Farklı olarak, bakra yüzleri çok zor ve enerji kadar absorb edemez, yani sonda "ısırır" olabileceği doğrudan iletişim alanı azaltılır. Dışarıdaki kattaki bakra patlaması genellikle 10 ile 50 mikronun arasında. OSP çalıntısıyla bakar platformunu birleştir ve HASL tahtasını denemek için kullanılan sondamların OSP tamamlama tahtasında çalışmayacağını göreceksiniz. Araştırmalar, reflow ve ICT arasındaki uzun transfer zamanı sınavın hedefinde OSP'nin çok zor bir "kabuk" oluşturduğunu gösterdi. ICT'e teslim zamanı 24 saatten az olmalı. OSP'nin testi mühendisine karıştırdığı derecede etkileyebilecek başka bir süreç faktörü var. Bunlardan bazıları: OSP verici türü, refloz fırınında geçiş sayısı, dalga sürecinin kaldırılıp kaldırılıp kaldırılıp kaldırılıp kaldırılıp kaldırılıp kaldırılıp kaldırılıp kaldırılması, hava refloji ve ICT'de alay testi tü OSP katına girmek için gereken yüksek sonda gücü ile birlikte bakar yüzeyinin doğrudan sonuçlaması, ince bakar katını kırmak ve iç kısımları neden etmek için gerçek potansiyel bir tehdit yaratır. Bu yüzden tavsiyemiz, bakra yüzlerini asla denemek. Son örnekler, tahta viaları ya da test noktalarının 5 ile 10 fixtür heyecanlarından sonra punktu edilebileceğini gösterdi. Bazı PCA üreticileri için, ICT üzerindeki OSP etkisi bütün OSP'den uzaklaştığı için çok problematik. Diğer üreticiler aşağıdaki "OSP Kurallarını" takip etmeyi öğrenmeye başladılar. ICT Test Fixtures and Procedures için "OSP Kuralları": Yield Aracılığıyla (FPY) yüksek etkisi var; may require changing fixture probes for higher force, e.g. from 2N to 3N; fixtures deneme türünü değiştirmeye ihtiyacı olabilir, daha doğrulanmış bir türe değiştirilmiş; "çift tıklayıcı" gripper heyecanlandırma yöntemi isteyebilir, ya da pneumatik, manipulatörler kullanabilir; Simülasyon test program ının sınırları tehlikeye, açık ya da ihmal edilmesi gerekebilir; Araştırmalar, bu yıldızlar kurallarını belirtiyor ki, olasılıkla sonuçlarına relativ küçük etkisi olan, güvenilir testi bağlantısını sağlamak için test padolarının çözülmesini sağlamak. Bazı üreticiler OSP'den hemen maliyetli tasarrufları görüyor ve bunun önderlik özgür süreçler için alternatif olarak görüyor. Ancak bazı şirketler son zamanlarda tamamen dönüş yaptılar ve üretim bozulmaları ve gecikmeleri ile ilgili gerçek maliyetleri düşündüğünde stratejilerini yeniden incelediler.

8. Gümüş Çeviri

Gümüş çarpışması 0,4 ile 0,8 mikronun metal katı topraklarında, testi sonlarının ısırabileceği "et" sağlayan bakar katının üstünde. Gümüş giriş HASL veya OSP gibi geniş kullanılmaz, ancak başlangıç araştırma, üretim süreci olarak HASL'in doğal bir alternatifi olduğunu gösteriyor. ICT güveniliği ile ilgili bazı ilk araştırmalar vardı. Çevirme zamanı (yüzey ağırlığı/bitirme) ve yüzey kalınlığının tekrarlanabileceği önemli düşünceler olduğunu gösterdi. ICT sahnesinde gümüş yüzeysel tedavi ile jig ile bağlantı güveniliğin in güveniliği ile ilgili bir sorun yok, yani test jig ayarlanması gerekmiyor, ama sonda ya da test yazılımı ayarlanması gerekiyor. IKT testi için etk oranı önemlidir çünkü gümüş bitmesinin parlak veya sıkıcı olup olmadığını belirliyor.. Gümüş yerleştirme adımı sırasında gümüş bakın yüzeyinin bağlantılarına yerleştiriliyor. Eğer yüzeyin zorluğu arttıysa, bu yüzden bölge, sarsıntı yüzeyi parlak yüzeyi olarak görünüyor. Bu yüzleşme sürecindeki endüstri araştırmaları çok sınırlı ama teknik ve ticari olarak söz verici görünüyor. Son zamanlarda bu yüzeysel tedavinin ICT için sorun olmadığını gösterdi. PCB tahta üreticileri şimdi HASL ürünleriyle aynı fiyatla gümüş bitirme tahtalarını sunuyor.

9. Bu makalenin toplantısı

Görünüşe göre bazı şirketlerin treni, OSP'nin HASL'in doğal yerine olduğu gibi görünüyor.. Bu seçim muhtemelen birim maliyeti kurtarmalarının tanımasından. ICT mühendislerinin bu trene dikkatini çekmesi gerekiyor: OSP kaplı PCB ve diğer alternatif lider-free bitirmeleri de çözücülerle kaplı olmadığı sürece testler kaplı olmayacak.. Eğer süreç akışı değiştirilmezse, Başlangıç maliyetinde potansiyel kurtarma fixture sonlarının değiştirme maliyetinde, Fixture Maintenance, test yazılımını değiştirir, tahtada zarar veren. OSP seçimlerinde karşılaştığımız birçok şey görüyoruz.. Yönetici HASL sürecini terk etmeyen müşterilerin tavsiyesi, mümkün başarısız PCB alternatif süreçlerin avantajlarını ve rahatsızlıklarını düşünmek., Tüm üretim sahnelerinin deneylerle kaplı olmasını sağlayacaktır., including testing, for silver PCB tahtası Yüzey tedavi süreçlerinin etkisinde sonuçlarımız yok.. Gümüş sonunu kullanan müşterilerle tartıştık ve bu sonu kullanarak hiçbir bağlantı sorunu fark etmediler..