giriiş
PCBA imalat sektöründe, kurşunlu lehimlemeden kurşunsuz{0}}lehimlemeye geçiş, yalnızca malzeme değişimini değil aynı zamanda termodinamiği, metalurjiyi ve ekipman hassasiyetini kapsayan kapsamlı bir süreç yükseltmesini de temsil eder. RoHS direktifinin yıllardır yürürlükte olmasına rağmen, yüksek erime noktaları, zayıf ıslanabilirlik ve malzeme gerilimi sorunları dahil olmak üzere kurşunsuz-lehimlemenin- yol açtığı zorluklar-, fabrikaların üretim sahasındaki kalite kontrol yeteneklerini test eden kritik değişkenler olmaya devam ediyor.
Yüksek Erime Noktalarından Kaynaklanan PCB'ler ve Bileşenler için Termal Zorluklar
Kurşun-bazlı lehim yalnızca 183 derecede erir, ana akım kurşun-içermeyen lehim ise 217 dereceye ulaşır. Bu 34 derecelik artış, PCBA proseslerindeki tepe yeniden akış sıcaklıklarını doğrudan 240 derece –250 derece eşiğine iter.
Bu kadar yüksek sıcaklıklarda, PCB substratlarındaki reçine, fiziksel bozulmaya karşı oldukça hassastır ve bu da katmanlara ayrılmaya veya renk bozulmasına yol açar. Eş zamanlı olarak, elektrolitik kapasitörler ve konektörler gibi ısıya- duyarlı bileşenlerin termal dayanıklılık sınırları da ciddi zorluklarla karşı karşıyadır. Kalite kontrolü, PCB'nin Td'sini (termal ayrışma sıcaklığı) ve bileşenlerin termal derecesini titizlikle denetleyerek malzeme alımı aşamasında başlamalıdır. Uygulamada teknisyenler, yerel aşırı ısınmayı önlemek için büyük, yüksek-ısı-kapasiteli bileşenler ile küçük, düşük-ısı-kapasiteli mikro-bileşenler arasındaki sıcaklık farklarını en aza indirerek fırın sıcaklık profiline ince ayar yapmak için çok-noktalı termometreler kullanmalıdır.
Islanma Farklılıkları Nedeniyle Lehim Bağlantısı Görünüm Kriterlerinde Değişiklikler
Kurşun{0}}içermeyen lehim, kurşunlu lehime göre önemli ölçüde daha yüksek yüzey gerilimi sergiler ve bu da nispeten daha zayıf ıslatma özelliklerine neden olur. PCBA işleminin görsel denetimi sırasında, kurşun-serbest lehim bağlantıları artık kurşunlu bağlantıların ayna-parlaklık özelliğini göstermemektedir. Bunun yerine, lehim yüksekliği ve yayılma açısının genellikle kurşunlu işlemlere göre daha az belirgin olduğu, ince mat bir yüzey sergilerler.
Bu fiziksel özellik değişikliği, QA ekipleri için güncellenmiş değerlendirme kriterlerini gerektirir. Kurşun çağının "parlak, dolu ve yuvarlak" standartlarını körü körüne takip etmek, kolayca aşırı yeniden işlemeye yol açabilir ve potansiyel olarak pedlerdeki IMC katmanına zarar verebilir. Odak noktası, ıslanabilirlik açısının ve yetersiz dolum kapsamının ölçülmesine kaydırılmalıdır. Kurşunsuz lehim bağlantılarının benzersiz morfolojisini{-yeniden modellemek için yüksek-çözünürlüklü AOI algoritmalarının kullanılması, üretim kayıplarına neden olan yanlış kararları önler.
IMC Katman Büyüme Hızı ve Lehim Bağlantısı Kırılganlık Yönetimi
Kurşunsuz süreçlerin-yüksek sıcaklıktaki ortamı-IMC katmanının büyümesini hızlandırır. Kararlı lehimleme için orta düzeyde IMC gerekli olsa da, SAC305 gibi kurşun-içermeyen alaşımlar, lehimleme sırasında aşırı kalın Cu6Sn5 veya Ag3Sn intermetalik bileşikler oluşturma eğilimindedir ve bu da bağlantı kırılganlığını önemli ölçüde artırır.
PCBA bileşenleri düşme darbelerine, titreşime veya termal genleşme/büzülme gerilimlerine maruz kaldığında aşırı kırılgan bağlantı arayüzleri kırılmaya eğilimlidir. Kalite yönetimi, manuel lehimleme sırasında anlık yüksek sıcaklıkların kırılgan metal katmanları daha da tetiklemesini önlemek için katı ikincil yeniden akış kısıtlamaları oluşturmalı ve kritik istasyonlarda havya uçlarının dinamik sıcaklık izlemesini uygulamalıdır. Otomotiv veya endüstriyel kontrol ürünleri için, uzun süreli stres döngüleri altında mekanik güvenilirliği doğrulamak amacıyla termal şok testi eklenmelidir.
Akı Aktivitesi ve Artık İyon Temizliği
Yüksek sıcaklıklarda kurşun{0}}serbest lehimin son derece hızlı oksidasyon oranı nedeniyle, karşılık gelen kurşun-serbest lehimler genellikle daha yüksek oranda aktivatör ve reçine içerir. Yüksek-sıcaklık reaksiyonlarından sonra bu bileşenler tarafından üretilen kalıntıların temizlenmesi genellikle daha zordur ve daha yüksek elektromigrasyon riskleri oluşturur.
PCBA üretimi sırasında, kendi-denetiminde lehimleme sonrası yüzey temizliğine- öncelik verilmelidir. Konformal kaplamadan önce iyon temizliği tamamlanmazsa, artık aktivatörler nemli ortamlarda dendrit büyümesine neden olarak mikro-kısa devrelere neden olabilir. Fabrikalar, temizleme solüsyonu iyon konsantrasyonlarını düzenli olarak test etmeli ve kurşunsuz işlemler için ultrasonik veya sprey temizleme basıncı parametrelerini optimize etmelidir.
Çözüm
Kurşunsuz- süreçlerin benimsenmesi, doğal olarak süreç penceresi içindeki tolerans marjını daraltır. Kurşunlu üretimden kurşunsuz üretime geçiş sırasında gri lehim bağlantıları, bileşenlerde termal hasar veya uzun-dönemde güvenilirliğin azalması gibi teknik darboğazlarla karşılaşırsanız, bu, kalite kontrol mantığınızın daha derin fiziksel ve kimyasal iyileştirmeler gerektirdiğini gösterir.
Kısa bilgilerNeoDen hakkında
1) 2010 yılında kurulan, 200 + çalışan, 27000+ Metrekare. fabrika.
2) NeoDen Ürünleri: Farklı Seri PnP makineleri, NeoDen YY1, NeoDen4, NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P. Reflow Fırın IN Serisi, komple SMT Serisinin yanı sıra gerekli tüm SMT ekipmanlarını da içerir.
3) Dünya çapında başarılı 10000+ müşteri.
4) 40+ Asya, Avrupa, Amerika, Okyanusya ve Afrika'da kapsanan Küresel Temsilciler.
5) Ar-Ge Merkezi: 25+ profesyonel Ar-Ge mühendisine sahip 3 Ar-Ge departmanı.
6) CE listesinde yer aldı ve 70+ patent aldı.
7) 30+ kalite kontrol ve teknik destek mühendisleri, 15+ kıdemli uluslararası satış, müşteriye 8 saat içinde zamanında yanıt verilmesi ve 24 saat içinde profesyonel çözümler sağlanması.