Как да използвате паста за запояване?

Паста за запояванеслужи като гръбнакът на модерния монтаж на технология за повърхностен монтаж, функциониращ едновременно като адхезивна и проводяща среда за установяване на надеждни електрически връзки между компонентите и печатните платки. Това тиксотропно съединение,-състоящо се от микросфери от метална сплав, суспендирани във флюсов носител-изисква съзнателни протоколи за боравене и методологии на приложение за постигане на металургични връзки, които отговарят на стандартите за изработка на IPC-A-610. Реологичните свойства на материала се променят значително с излагане на температура и сили на срязване, което прави условията на съхранение и техниките на отлагане критични фактори за успех при всяка операция по сглобяване.

научи повече

Ето какво никой не ви казва, когато за първи път започнете да работите с тези неща: студената паста не се държи като паста при стайна-температура. Извадете го от хладилно хранилище (обикновено 0-10 градуса за SAC сплави) и трябва да го оставите да престои. Четири часа минимум. Някои момчета стават нетърпеливи и се опитват да го използват след два часа - голяма грешка. Вискозитетът на потока няма да се стабилизира правилно.

Виждал съм техници да пропускат изцяло стъпката на смесване. Металните сфери се отделят от носителя на потока по време на съхранение, особено ако бурканът е престоял седмици. Внимателно разбъркване с пластмасова шпатула-може би шестдесет секунди-преразпределя всичко равномерно. Не енергично смесване. По-късно ще въведете въздушни мехурчета, които причиняват уриниране.

Начинът, по който използвате спояваща паста, зависи изцяло от обема на производството и изискванията за стъпка на подложката. Шаблонният печат доминира в производството на големи-обеми по основателна причина: постоянни височини на отлагане, повтарящо се запълване на отвора и производителност, измерена в секунди на дъска, а не в минути.

Дебелината на шаблона е по-важна, отколкото повечето хора осъзнават. Използвате BGA с стъпка 0,4 mm? Вероятно гледате шаблони от 100-микрона с отвори, намалени с 10-15% от номиналните размери на подложката. Стандартна стъпка - 1,27 мм и повече - работи добре с дебелина 150-200 микрона. Връзката между площта на отвора и стената не винаги е интуитивна. Коефициенти на площ под 0,66 причиняват проблеми с освобождаването на пастата. Всеки път.
За работа с прототипи и операции по преработване дозирането на спринцовки има повече смисъл. Ръчно управление. Няма време за настройка на шаблона. Но натискът, който прилагате, променя всичко относно обема на депозита. Твърде леки и преследвате отваряния. Твърде тежки и мостовете стават неизбежни при устройства с фина стъпка.

Вижте, звучи смешно. Професионални инженери, използващи клечки за зъби. Но за 0201 пасиви или сценарии за ремонт, при които имате нужда от поставяне върху една подложка? Дървена клечка за зъби, потопена в паста и попивана върху целта, работи изненадващо добре. Пастата залепва за медта. Следва поставянето на компонентите. Топлина.

Не е{0}}достоен за производство. Това нарушава всеки принцип на щадящо производство. Но когато клиентът има нужда тази платка да бъде доставена утре и вашият шаблонен принтер се повреди в 16:00, вие я карате да работи.

Използването на спояваща паста със стандартен поялник не е идеално. Но работи в краен случай. Нанесете малко количество върху подложката, позиционирайте компонента си, след което донесете железния връх към съединението. Потокът се активира незабавно-ще го видите да бълбука и леко да пуши. Сферите на спойката се сливат в течност, намокрят повърхностите и сте готови.

Сложната част? Контрол на температурата. Обикновените ютии работят по-горещо от фурните за претопяване, защото разчитат на директен контакт. Вие по същество правите селективно преформатиране на една фуга наведнъж. Бързо докосване, оставете капилярното действие да изтегли разтопения припой там, където трябва, и продължете напред. Твърде дългото пребиваване прегрява подложката. Ламинатът потъмнява. Компромиси с адхезията.

Станциите с горещ въздух предлагат по-добри резултати за ръчно сглобяване-базирано на паста. Индиректното нагряване се разпределя по-равномерно между много-щифтови компоненти. BGA, QFN, всичко със скрити връзки под тялото на пакета-горещият въздух става задължителен. С железен връх не можеш да достигнеш тези стави.

Поставянето на паста върху дъската представлява половината от битката. Термичният профил определя дали ще получите лъскави, правилно намокрени фуги или тъпи, зърнести връзки, които ще се повредят при термични цикли.

Безоловните-сплави-SAC305, тъй като най-често срещаните-се нуждаят от пикови температури около 235-250 градуса с време над ликвидус (TAL) от 45-90 секунди. Традиционното евтектично калаено-олово се топи при 183 градуса, което позволява по-прощаващи пикови температури в диапазона 205-220 градуса. Делтата има значение, тъй като температурните стойности на компонентите не са в крак с изискванията за безоловно съдържание. MLCC, електролитници, съединители - всички те имат максимални граници на излагане.

Зоната за предварително нагряване съществува, за да прогони летливите вещества на потока и да доведе целия комплект до термично равновесие, преди да се удари в рефлоя. Пропуснете го или се втурнете през него и ще видите топки за спойка, разпръснати по дъската. Флюсът буквално кипи и пръска.

Скоростите също заслужават внимание. Надвишаването на 3 градуса в секунда по време на предварително загряване натоварва керамичните кондензатори. Развиват се фрактури. Не се вижда веднага. Те ще причинят повреда месеци по-късно.

Solder Paste

Надгробни плочи се случват. Физиката на повърхностното напрежение, комбинирана с неравномерно нагряване, повдига единия край на компонентите на чипа вертикално. Изглежда точно като надгробен камък-оттук и името. Симетрията на дизайна на подложката помага. Същото важи и за осигуряването на баланс на топлинната маса в отпечатъка на компонента.

Свързването между съседни щифтове пречи на добрата-работа. Прекален обем на пастата. Отворите на шаблона са твърде големи. Сила на поставяне, избутваща пастата навън. Понякога и трите едновременно. Решението зависи от изолирането на доминиращия фактор. SPI системите улавят проблеми с обема преди преформатиране. Подравняването на зрението улавя позиционни грешки. Но ако вашите данни за Gerber са посочили грешни размери на блендата, вие преследвате призраци, докато някой наистина не измери какво има върху шаблона.

Анулирането вътре в BGA връзките остава спорно. IPC позволява определени процентни прагове. Автомобилните клиенти често изискват по-строги ограничения. Механизмът за образуване на кухини включва уловени летливи вещества на потока, които не могат да излязат през разтопената спояваща матрица. Корекциите на профила-особено по-дългите зони на накисване-понякога помагат. Понякога не го правят. Химията на пастата играе по-голяма роля, отколкото повечето инженери на оборудване искат да признаят.

Производителите посочват срока на годност при условие за непрекъснато охлаждане. Шест месеца. Дванадесет месеца. Часовникът се нулира донякъде, след като отворите контейнера-излагането на кислород ускорява разграждането на потока. Съхраняването на половината-използвани буркани затворени и охладени удължава експлоатационния живот, но няма вълшебна формула за предсказване точно кога пастата преминава от приемливо към маргинално.

Някои производствени съоръжения проследяват поставянето по партиден код религиозно. Пръв влязъл, пръв излязъл. Записване на температурата. Мониторинг на влажността. Други грабват всеки буркан, който стои най-близо до принтера, и се надяват на най-доброто. Разликата в качеството се вижда в-данните за добива при първо преминаване. Последователно.

Никакви-чисти формули не доминират в индустрията, защото елиминират изискванията за почистване след-преформулиране. Остатъците остават доброкачествени-не-корозивни, не-проводими-при нормални работни условия. Но „не-чисто“ не означава „без-остатъци“. Адхезията на конформното покритие може да се влоши, ако остатъците от флюс пречат на намокрянето.

Водо{0}}разтворимите флюси оставят по-агресивни остатъци, изискващи цялостно почистване с DI вода и осапунител. Почистването добавя етапи на процеса и оборудване. Но за приложения с висока-надеждност, където остатъците представляват какъвто и да е риск, компромисът има смисъл.

Все още съществуват-формули на основата на колофон. Някои военни спецификации ги изискват. Почистващата химия се различава от-разтворимата във вода-обикновено изискваща процеси,-базирани на разтворители. Не е особено екологичен според сегашните стандарти.

Да се научите да използвате ефективно спояващата паста изисква разбиране, че всяка променлива е взаимосвързана. Химическият състав на пастата влияе върху способността за печат. Дизайнът на шаблона влияе върху обема на депозита. Настройките на профила влияят върху образуването на стави. Разположението на компонентите влияе върху крайния добив. Промяната на един параметър често налага коригиране на други.

Започнете с таблици с данни на производителя. Те определят диапазони на вискозитет, препоръчителни профили, изисквания за съхранение. След това проверете тези препоръки за вашия конкретен монтаж. Топлинната маса на вашия борд се различава от тяхното тестово превозно средство. Вашият микс от компоненти създава уникални засенчващи и топлинни градиенти. Тяхната базова линия става вашата отправна точка-а не окончателният ви отговор.

Техниците, които постоянно произвеждат качествени сглобки, развиват интуиция чрез повторение. Те забелязват фини промени в цвета на пастата, показващи деградация на потока. Те разпознават шаблони за печат, предполагащи износени чистачки или замърсени шаблони. Изграждането на този опит отнема време. Нито един артикул не замества часовете работа-на принтера и фурната.

Solder Paste

Размерът на частиците се обозначава с числата "Тип". Паста тип 3-работният кон на индустрията-съдържа сфери предимно между 25-45 микрона. Работи за стъпка от 0,5 mm и по-груба. Тип 4 (20-38 микрона) обработва по-фини геометрии. Тип 5 се отнася до ултра фина стъпка, където по-големите частици биха преодолели стените на отвора.

По-малките частици означават повече повърхност. Повече окислителен потенциал. Химията на потока компенсира с по-висока активност-няма избягване на тази връзка. Разходите се увеличават и с по-фините размери на частиците. Не уточнявайте тип 4 или тип 5, освен ако вашата дъска наистина не се нуждае от него.

Влажността на производствения под влияе върху поведението на пастата повече, отколкото повечето предполагат. Над 60% RH потокът абсорбира влагата. Характеристиките на печат се променят. Лепкавостта намалява. В екстремни случаи абсорбираната влага се превръща в пара по време на претопяване, създавайки експлозивни пръски от спойка.

Температурната стабилност е също толкова важна. Цикълът на HVAC създава топлинни градиенти. Вискозитетът на пастата проследява тези температурни колебания. Опитните инженери-технологи свързват спадовете в добива с метеорологичните модели. Корелацията изглежда абсурдна, докато не проследявате данни за месеци.