Công nghệ PCB - FPC Reflow hàn

FPC Reflow Hàn là một công nghệ gắn trên bề mặt được sử dụng để hàn các yếu tố gắn trên bề mặt vào bảng mạch in. Trong quá trình hàn trở lại, các linh kiện điện tử được đặt trên một miếng đệm trên PCB, sau đó đi qua khu vực làm nóng trước làm tăng nhiệt độ của khu vực hàn trên điểm nóng chảy, làm tan chảy chất hàn và tạo thành một kết nối điện giữa miếng đệm và linh kiện điện tử.

Trong quá trình hàn reflow, PCB và các thành phần điện tử được đặt trong một thiết bị gọi là lò reflow, và quá trình hàn được kiểm soát bởi nhiệt độ và thời gian. Lò hàn reflow thường bao gồm khu vực làm nóng trước, khu vực hàn và khu vực làm mát. Trong khu vực làm nóng trước, PCB và các linh kiện điện tử được làm nóng dần để loại bỏ bất kỳ độ ẩm hoặc VOC nào có mặt. Trong khu vực hàn, hàn tan chảy và tạo thành một kết nối hàn. Trong khu vực làm mát, khu vực hàn được làm mát để chữa các điểm hàn và tạo thành một kết nối ổn định.

Cần sử dụng lò hàn hồng ngoại đối lưu không khí nóng cưỡng bức để thay đổi nhiệt độ đồng đều hơn trên tấm FPC và giảm sự xuất hiện của hàn kém. Nếu băng một mặt được sử dụng, bởi vì chỉ có thể cố định bốn cạnh của bảng mạch linh hoạt, phần giữa bị biến dạng dưới không khí nóng, các tấm dễ bị nghiêng, thiếc nóng chảy (thiếc lỏng ở nhiệt độ cao) sẽ chảy, dẫn đến hàn rỗng, hàn liên tục, hạt thiếc làm cho tỷ lệ lỗi quá trình cao hơn.

Phương pháp kiểm tra đường cong nhiệt độ: Do hiệu suất hấp thụ nhiệt khác nhau của các loại phần tử khác nhau trên tấm mang và FPC, nhiệt độ tăng với tốc độ khác nhau sau khi nung nóng trong quá trình hàn hồi lưu và nhiệt hấp thụ cũng khác nhau. Do đó, cẩn thận thiết lập đường cong nhiệt độ của lò hàn reflow có ảnh hưởng lớn đến việc cải thiện chất lượng hàn. Một phương pháp an toàn hơn là đặt hai tàu sân bay được trang bị FPC ở phía trước và phía sau của bảng thử nghiệm theo khoảng thời gian giữa các tàu sân bay trong sản xuất thực tế. Đồng thời, lắp ráp được gắn trên FPC của tấm tàu sân bay thử nghiệm và nhiệt độ được kiểm tra bằng dây hàn nhiệt độ cao. Đầu dò được hàn tại điểm thử nghiệm và dây thăm dò được cố định trên tấm tàu sân bay bằng băng nhiệt độ cao. Xin lưu ý rằng băng chịu nhiệt độ cao không thể che điểm kiểm tra. Các điểm kiểm tra nên được chọn gần các điểm hàn và chân QFP ở cả hai bên của tàu sân bay để kết quả kiểm tra có thể phản ánh tốt hơn tình hình thực tế.

Thiết lập đường cong nhiệt độ: Trong việc gỡ lỗi nhiệt độ lò, vì tính đồng nhất nhiệt độ của FPC là không tốt, tốt nhất là áp dụng phương pháp đường cong nhiệt độ của hệ thống sưởi/cách nhiệt/dòng chảy ngược, do đó, các thông số của từng vùng nhiệt độ dễ kiểm soát hơn, FPC và các thành phần cũng sẽ bị ảnh hưởng bởi sốc nhiệt. Một ít. Theo kinh nghiệm, tốt nhất là điều chỉnh nhiệt độ lò đến giới hạn thấp hơn của yêu cầu kỹ thuật dán hàn. Tốc độ gió của lò hàn reflow thường là tốc độ thấp nhất mà lò này có thể sử dụng. Chuỗi lò hàn trở lại phải ổn định và không rung.

Giới thiệu quá trình reflow

Quá trình hàn trở lại của tấm dán bề mặt, công nghệ tương đối phức tạp, có thể được chia thành hai loại: gắn một mặt và gắn hai mặt.

A. Cài đặt một mặt: bùn được sơn sẵn - miếng vá (được chia thành cài đặt thủ công và cài đặt máy tự động) - hàn ngược - kiểm tra và kiểm tra điện.

B. Cài đặt hai mặt: dán hàn trước mặt A - SMD (được chia thành lắp đặt thủ công và lắp đặt máy tự động) - hàn lại - dán trước mặt B - SMD (bao gồm lắp đặt thủ công và lắp đặt máy tự động) - hàn lại - kiểm tra và kiểm tra điện.

Quá trình hàn reflow đơn giản nhất là "hàn dán in màn hình - vá - hàn reflow", cốt lõi của nó là độ chính xác của in màn hình, các bản vá được thiết lập bởi sản lượng PPM của máy, hàn reflow là kiểm soát nhiệt độ tăng và nhiệt độ tối đa cũng như giảm đường cong nhiệt độ.

Yêu cầu quá trình reflow

Công nghệ hàn reflow không xa lạ gì trong lĩnh vực sản xuất điện tử, chúng tôi sử dụng nhiều loại bảng và thẻ để hàn các thành phần máy tính thông qua quá trình này vào bảng. Ưu điểm của quá trình này là nhiệt độ dễ kiểm soát, tránh oxy hóa trong quá trình hàn và chi phí sản xuất dễ kiểm soát hơn. Thiết bị này có một mạch sưởi ấm bên trong làm nóng nitơ đến nhiệt độ đủ cao và sau đó thổi vào các thành phần đã được gắn trên bảng, làm tan chảy các thành phần hàn ở cả hai bên và liên kết với bo mạch chủ.

1. Thiết lập đường cong nhiệt độ hàn hợp lý và thường xuyên kiểm tra đường cong nhiệt độ trong thời gian thực.

2. Hàn phải được thực hiện theo hướng hàn của thiết kế PCB.

3. Nghiêm ngặt ngăn chặn rung băng tải trong quá trình hàn.

4. Hiệu ứng hàn của bảng mạch in đầu tiên phải được kiểm tra.

5. Cho dù hàn là đầy đủ, cho dù bề mặt của các điểm hàn là mịn, cho dù hình dạng của các điểm hàn là hình bán nguyệt, tình hình của quả bóng thiếc và dư lượng, hàn liên tục và hàn giả. Cũng kiểm tra sự thay đổi màu sắc bề mặt PCB và các điều kiện khác. Và điều chỉnh đường cong nhiệt độ theo kết quả kiểm tra. Kiểm tra chất lượng hàn thường xuyên trong suốt quá trình sản xuất hàng loạt.

FPC kiểm tra, thử nghiệm và subboard:

Vì tấm tàu sân bay hấp thụ nhiệt trong lò, đặc biệt là tấm tàu sân bay nhôm, nhiệt độ cao hơn khi ra lò, nên tốt nhất là thêm quạt làm mát cưỡng bức vào đầu ra lò để giúp làm mát nhanh. Đồng thời, người vận hành cần đeo găng tay cách nhiệt để tránh bị bỏng bởi chất mang nhiệt độ cao. Khi FPC hàn được lấy ra khỏi tàu sân bay, lực lượng phải được thống nhất và không nên sử dụng vũ lực để ngăn chặn FPC bị rách hoặc nhăn. FPC loại bỏ được kiểm tra trực quan dưới kính lúp hơn 5 lần, tập trung vào các vấn đề như keo dư bề mặt, đổi màu, nhuộm ngón tay vàng, hạt thiếc, hàn rỗng chân IC, hàn liên tục, v.v. Vì bề mặt của FPC không thể rất mịn, điều này làm cho tỷ lệ tính toán sai AOI cao, FPC thường không phù hợp để thực hiện phát hiện AOI, nhưng bằng cách sử dụng các kẹp kiểm tra đặc biệt, FPC có thể hoàn thành cả thử nghiệm ICT và FCC. Vì FPC chủ yếu được kết nối với bảng, có thể cần phải tách bảng trước khi thử nghiệm ICT và FCT. Mặc dù hoạt động phân chia cũng có thể được thực hiện bằng các công cụ như lưỡi dao và kéo, nhưng hiệu quả hoạt động và chất lượng hoạt động thấp và tỷ lệ phế liệu cao. Nếu đó là sản xuất hàng loạt FPC hình đặc biệt, nó được khuyến khích để làm cho FPC dập khuôn đặc biệt, có thể cải thiện đáng kể hiệu quả làm việc. Đồng thời, các cạnh của FPC dập gọn gàng và đẹp, và ứng suất bên trong tạo ra trong quá trình dập và cắt là rất thấp. Có thể tránh được sự rạn nứt của các điểm hàn. Định vị chính xác và cố định FPC là chìa khóa trong quá trình lắp ráp và hàn các thiết bị điện tử linh hoạt PCBA. Chìa khóa để cố định là tạo ra một tấm tàu sân bay thích hợp. Tiếp theo là nướng trước, in ấn, đặt và hàn ngược của FPC. Rõ ràng, quy trình SMT của FPC khó khăn hơn nhiều so với bảng mạch PCB, vì vậy cần phải thiết lập chính xác các thông số quy trình. Đồng thời, quản lý quy trình sản xuất nghiêm ngặt cũng rất quan trọng. Người vận hành phải đảm bảo rằng mọi quy định của SOP được thực hiện nghiêm ngặt và tuân thủ các dòng. Các kỹ sư và IPQC nên tăng cường kiểm tra, kịp thời phát hiện những bất thường trong dây chuyền sản xuất, phân tích nguyên nhân và thực hiện các biện pháp cần thiết để kiểm soát tỷ lệ lỗi của dây chuyền sản xuất FPC SMT trong vòng vài chục PPM.

Trong quá trình sản xuất PCBA, cần rất nhiều thiết bị cơ khí để lắp ráp một bảng mạch. Thông thường, mức độ chất lượng của máy móc và thiết bị nhà máy trực tiếp xác định năng lực sản xuất.

Các thiết bị cơ bản cần thiết cho sản xuất PCBA bao gồm máy in dán hàn, máy vá, hàn trở lại, máy dò AOI, cắt phần tử, hàn sóng, lò thiếc, máy giặt, đồ đạc kiểm tra ICT, đồ đạc kiểm tra FCT. Đối với khung kiểm tra lão hóa, các nhà máy chế biến PCBA có quy mô khác nhau sẽ có các thiết bị khác nhau.

Sử dụng nitơ để hàn trở lại có những ưu điểm sau:

1. Giảm oxy hóa: Trong quá trình hàn, các mối hàn và tấm tiếp xúc với không khí, dễ bị oxy hóa. Việc sử dụng nitơ có thể làm giảm sự hiện diện của oxy, do đó làm giảm quá trình oxy hóa của các mối hàn và tấm hàn, cải thiện chất lượng và độ tin cậy của hàn.

2. Ngăn chặn hàn kém: Trong quá trình hàn, nếu có ô nhiễm hoặc oxy hóa trên bề mặt của các mối hàn hoặc tấm hàn, nó có thể dẫn đến hàn kém. Việc sử dụng nitơ có thể làm giảm sự xuất hiện của những vấn đề này, do đó cải thiện chất lượng và độ tin cậy của hàn.

3. Tăng tốc độ hàn: Sử dụng nitơ có thể tăng nhiệt độ trong quá trình hàn, do đó tăng tốc độ hàn và tăng năng suất.

4. Bảo vệ môi trường: Khi sử dụng hàn không chì, nitơ có thể thay thế oxy, giảm phát thải khí độc hại và bảo vệ môi trường.

Việc sử dụng nitơ trong hàn hồi lưu fpc có thể cải thiện chất lượng hàn và độ tin cậy, tăng tốc độ hàn, đồng thời có một số tác dụng bảo vệ môi trường.