SMT Lehimlemede

SMT montajında yeni olan birçok Ar-Ge mühendisi veya üretim personeli sıklıkla eksik yeniden akış, mezar taşlaması, PCB renginin değişmesi veya akı koklaşması gibi lehimleme kusurlarıyla karşılaşır. Bu makale şunları birleştirir:NeoDen IN6 reflow fırın kullanım kılavuzuIslatma ve yeniden akış parametrelerini uygun şekilde yapılandırarak proses veriminin nasıl etkili bir şekilde artırılacağını açıklayan donanım özellikleriyle birlikte.

smt production line

Uygun sıcaklık parametrelerini kalibre etmek için öncelikle farklı sıcaklık bölgelerinde lehim pastasında meydana gelen fiziksel ve kimyasal değişikliklerin anlaşılması gerekir.

NeoDen IN6 Desktop Reflow Oven

NeoDen IN6 kullanım kılavuzundaki teorik modele göre, ıslatma bölgesi tipik olarak ön ısıtma bölgesini takip eder ve erime noktasından önce gelir. Standart kurşun-içermeyen lehim pastası için bu bölge genellikle 150 derece ile 190 derece arasına ayarlanır. Bu aşamada PCB iki temel süreçten geçer:

Kartın termal toleransının azaltılması:Bir PCB yalnızca küçük dirençler ve kapasitörler (0402 bileşenleri gibi) değil aynı zamanda koruyucu kapaklar veya BGA çipleri gibi ısıyı-emen bileşenleri de içerir. Islatma bölgesi, tüm levhanın 60-120 saniye boyunca bu sıcaklıkta kalmasına olanak tanıyarak, büyük bileşenlerin ısıyı tamamen absorbe etmesine olanak tanır, yanal sıcaklık farklarını en aza indirir ve levhayı yeniden akış bölgesine giriş için hazırlar.
Akı aktivasyonu:Akı 150 derecede aktive olmaya başlar, pedleri ve kabloları ıslatır ve metal yüzeylerden oksit tabakasını çıkarır. İzotermal bekleme süresi çok kısaysa, akı tam olarak tepki vermeyecek, bu da boşluklara veya zayıf ıslanmaya neden olacaktır. İzotermal kalma süresi çok uzunsa, akı zamanından önce buharlaşacak, metalin ikincil oksidasyonuna neden olacak ve soğuk lehim bağlantılarına veya koklaşmaya yol açacaktır.

Yeniden akış bölgesi, fırının içinde en yüksek sıcaklığa sahip alandır. SAC305'in teorik erime noktası 217 derecedir; Substrat bu bölgeye girdiğinde sıcaklığı hızla erime noktasını aşar ve 240 derece –250 derecelik bir tepe sıcaklığına ulaşır.

IMC katmanının oluşumu:Sıvı lehim, intermetalik bileşikler (Cu6Sn5 gibi IMC katmanı) oluşturmak için bakır substratla reaksiyona girer. Lehim bağlantılarının mekanik mukavemetini ve elektriksel güvenilirliğini sağlamak için ideal IMC katman kalınlığı 1 ila 3 mikrometre arasında kontrol edilmelidir.
Sıvı Tutma Süresi (TAL):PCB'nin 217 derecede veya üzerinde kaldığı süre tipik olarak 45 ila 90 saniye arasında kontrol edilmelidir. Aşırı yüksek tepe sıcaklıkları veya aşırı uzun TAL, aşırı kalın bir IMC katmanına (5 mikrometreyi aşan) neden olarak lehim bağlantısının kırılgan olmasına neden olur. Sıcaklık veya süre yetersizse IMC düzgün şekilde oluşmaz ve bu da kolayca soğuk lehim bağlantılarına yol açabilir.

NeoDen IN6reflow fırın, 6 ısıtma bölgeli (3 üst ve 3 alt) bir tasarıma sahiptir. Tam sıcak-hava konveksiyonu ve alüminyum alaşımlı ısıtma plakaları ile birleştirildiğinde, yanal sıcaklık değişimlerini ±1 dereceye kadar kontrol edebilir. Kontrol paneli 16 set programlanabilir sıcaklık profilini destekler.

Parametrelerin İnce-Ayarına İlişkin İpuçları:IN6 sisteminde "Dinamik Ön Isıtma Kontrolü" etkinleştirildikten sonra ±0,2 derece sıcaklık kontrol doğruluğu ile yaklaşık 25 dakikada termal dengeye ulaşılır. Konveyör bant, 5 ila 30 cm/dak arasında hız ayarını destekler. Isıtma odasının net uzunluğunun 680 mm olduğu dikkate alındığında, fırında geçirilen toplam süre (dk) 68,0 cm / konveyör bant hızı (cm/dk) olarak hesaplanır. Çok katmanlı yüksek yoğunluklu levhaları test ederken ve sabit{12}}sıcaklık bölgesinin çok kısa olduğunu tespit ederken en uygun ayarlama yöntemi, dokunmatik ekranda taşıma bandı hızını 1-2 cm/dak azaltmak, böylece her sıcaklık bölgesi için ayar değerlerini ayrı ayrı değiştirmek zorunda kalmadan, alt tabakanın fırındaki ısı emme süresini orantılı olarak uzatmaktır.

Orijinal üretici kılavuzundaki lehimleme hatası analizi tablosuna dayanarak, lehim bağlantılarının fırından çıktıktan sonraki görünümü analiz edilerek süreç parametresi sorunları belirlenebilir ve düzeltilebilir.

Lehim bağlantılarının akı kömürleşmesi ve sararması:Fırının içindeki aşırı ısınmayı gösterir. Bu genellikle yeniden akış bölgesinde çok yüksek bir tepe sıcaklık ayarından veya aşırı bekleme süresiyle sonuçlanan çok yavaş bir taşıma bandı hızından kaynaklanır. Çözüm, taşıma bandı hızını artırmak veya ayarlanan sıcaklığı düşürmektir.
Soğuk lehim bağlantıları veya tamamlanmamış lehim bağlantıları:Bu, hazne içindeki toplam ısı emiliminin yetersiz olduğunu veya büyük-hacimli bileşenlerin neden olduğu "sıcak hava gölge etkisi"ni gösterir. Çözüm, ısıtma süresini uzatmak için öncelikle konveyör hızını azaltmaktır. Hala yerel ölü noktalar varsa, üst ve alt arasındaki sıcaklık farkından yararlanarak gölge etkisini azaltmak için alt ısıtma bölgesinin oranını uygun şekilde artırın.

Bir cihazın uzun-dönemli sıcaklık kontrol kararlılığıtam-sıcak-hava yeniden akışlı lehimleme sistemiuygun donanım bakımına bağlıdır.

Tahrik Yatağı Yağlaması:Fırının içi sürekli olarak yüksek-sıcaklıktaki radyasyona maruz kaldığından, sıradan yağlama yağı karbonlaşmaya ve birikintiler oluşturmaya meyillidir, bu da yatakların tutukluk yapmasına neden olur. Sıkışmış rulmanlar örgü kayışın titreşmesine neden olabilir. Lehim pastasının sıvı ötektik durumda olduğu kısa an sırasında, hafif titreşimler bile kolaylıkla bileşenlerin yer değiştirmesine neden olabilir veya kırılgan IMC yapısına zarar verebilir. Kılavuz açıkça yüksek-sıcaklıktaki yağlama yağının periyodik olarak uygulanmasını gerektirir. Rulmanların bakımının her 100 saatlik çalışmadan sonra, 300 derece veya daha yüksek- dereceli yüksek sıcaklık gresi kullanılarak yapılması önerilir.
Duman Filtrasyon Sistemi Bakımı:Dahili{0}aktif karbon filtre kartuşunun standart hizmet ömrü 8 aydır. Doymuş veya tıkalı bir filtre kartuşu, hava kanalındaki karşı basıncın artmasına ve oda içindeki sıcak hava akış hızının azalmasına neden olur. Bu sadece eşit olmayan ısı dağılımına yol açmakla kalmaz, aynı zamanda mikroişlemcinin PID sıcaklık kontrol algoritmasının yavaş yanıt vermesine ve sıcaklık eğrisinde dalgalanmalara yol açmasına neden olur. Filtre kartuşunu değiştirmek için cihazın arkasındaki 12 vidayı sökmeniz yeterlidir.

factory

Sabit-sıcaklık bölgesi ve yeniden akış bölgesi için parametrelerin uygun şekilde kalibre edilmesi, SMT lehim bağlantılarının güvenilirliğinin sağlanması açısından temel öneme sahiptir. YararlanarakNeoDen IN6'lar çok-sıcaklık-bölgeli donanım mimarisi ve sıcaklık kontrol sistemi, sıcaklık gradyanlarını ve konveyör bant hızlarını standart hale getirerek ve günlük ekipman denetimlerine sıkı sıkıya bağlı kalarak, küçük-toplu deneme üretimi sırasında süreç dalgalanmalarını etkili bir şekilde kontrol edebilir ve lehimleme verimini artırabilirsiniz.