Odabir vrste praha paste za lemljenje nije samo pitanje odabira najfinijeg dostupnog praha. Čestice moraju biti dovoljno male za najzahtjevnije otvore šablona, ali kompletna pasta također mora odgovarati leguri, sistemu fluksa, debljini matrice, uvjetima skladištenja, procesu ponovnog toka i potrebnoj stabilnosti proizvodnje.
Brzi odgovor:koristite pravilo pet-loptica kao početni ekran za usku dimenziju pravokutnog otvora. Za kružni otvor, koristite konzervativniju procjenu broja čestica-jer se korisna površina sužava od središnje linije. Zatim izračunajte omjer površina i potvrdite rezultat ponovljenim ispisom i provjerom paste za lemljenje.
Ova sekvenca pomaže u uklanjanju očigledno neprikladnih veličina praha. Ne zamjenjuje tehnički list proizvoda, pregled dizajna šablona ili validaciju procesa.
Zašto je veličina praha važna u štampanju šablona
Lemna pastakombinuje prah legure sa vozilom koje sadrži fluks-. Tokom štampe, pasta se mora otkotrljati ispred brisača, ispuniti otvor i odvojiti se od zidova šablona, a da ostane na PCB podlozi.
Veličina praha utiče na to koliko čestica može zauzeti mali otvor. Međutim, veličina čestica je samo jedan dio procesa. Theprincip rada paste za lemljenjetakođer ovisi o hemiji fluksa, reologiji i ponašanju grijanja.
Za odabir praha, držite tri termina odvojena:
- Veličina praha paste za lemljenjeje tema o općoj{0}}veličini čestica.
- Powder Typeje klasifikacija kao što je tip 3, tip 4, tip 5 ili tip 6.
- Gornja granica{0}}veličine česticaje vrijednost korištena za prvi proračun geometrijskog skrininga.
Nemojte pretpostavljati da svaki proizvod s istom oznakom tipa ima identičnu kontroliranu distribuciju. Za konačne proračune koristite stvarnu specifikaciju dobavljača.
Koja su pravila skriniranja pet{0}}loptastih i kružnih{1}}otvora blende?
Obje metode uspoređuju najveće relevantne čestice praha s najmanjim otvorom za šablone. Oni odgovaraju na rano pitanje:
Jesu li čestice dovoljno male za geometriju otvora, a da upotrebljiva populacija čestica ne postane previše ograničena?
Oni ne mjere direktno oslobađanje paste, efikasnost prijenosa ili konačni kvalitet{0}}lemnih spojeva.
Pravilo pet{0}}loptica za pravougaone otvore
Pravilo pet{0}}loptica se obično primjenjuje na najužu dimenziju pravokutnog otvora.
Minimalna širina otvora ≈ 5 × gornja granica -veličine čestica
Za pastu gornje veličine čestica od 38 μm:
5 × 38 μm = 190 μm
Pravokutni otvor širine 200 μm stoga usko prolazi kroz ovaj geometrijski ekran.
Pravilo se generalno zasniva na gornjem kraju kontrolisane raspodele čestica, a ne na prosečnom prečniku čestica. Tehnička literatura IPC-a razmatra ovaj odnos pet-čestica kao smjernicu za inženjering, a ne kao potpunu metodu kvalifikacije procesa.
Konzervativni ekran za kružne otvore
Kružni otvor stvara drugačiji problem pakovanja. Pet čestica može stati preko središnjeg prečnika, ali raspoloživa širina se smanjuje dalje od središnje linije. Pasta koja tek prođe izračun pravokutnih pet-loptica može stoga osigurati ograničenu populaciju čestica u cijeloj kružnoj površini.
Konzervativni inženjerski ekran o kojem se obično raspravlja je:
Minimalni promjer kružnog otvora ≈ 8 × gornje ograničenje veličine čestica-
Za gornju veličinu čestica od 38 μm:
8 × 38 μm = 304 μm
Kružni otvor od 275 μm ne zadovoljava tu konzervativnu vrijednost, iako otprilike sedam čestica gornje-veličine može obuhvatiti njegov promjer. Kombinacija se može i dalje štampati pod dobro-kontrolisanim uslovima, ali ima manje geometrijske margine od paste sa manjim česticama.
Ovo izračunavanje kružnog{0}}otvora treba tretirati kao heuristiku skrininga, a ne kao IPC zahtjev ili univerzalno pravilo prolaza/neuspjeha.
Uobičajene vrste praha paste za lemljenje
Opsezi ispod se obično koriste za inženjersko poređenje. Potvrdite tačnu raspodjelu čestica, metodu ispitivanja i specifikaciju s trenutnim tehničkim listom proizvoda prije kupovine ili odobravanja procesa.
| Powder Type | Opseg uobičajenih čestica | Gornja veličina koja se koristi za skrining | Pet{0}}Prag loptice | Osam{0}}Kružni prag od osam čestica |
|---|---|---|---|---|
| Tip 3 | 25–45 μm | 45 μm | 225 μm | 360 μm |
| Tip 4 | 20–38 μm | 38 μm | 190 μm | 304 μm |
| Tip 5 | 15–25 μm | 25 μm | 125 μm | 200 μm |
| Tip 6 | 5–15 μm | 15 μm | 75 μm | 120 μm |
Ove vrijednosti objašnjavaju zašto tip 4 može ispisati karakteristike koje su teške za tip 3 i zašto se tip 5 ili tip 6 može uzeti u obzir za finije otvore blende. Oni ne znače da bi svaki sklop trebao preći na najmanji dostupni prah.
Kako se veličina čestica smanjuje, više čestica može zauzeti mali otvor i fina{0}}definicija karakteristika se može poboljšati. U isto vrijeme, ukupna površina čestica se povećava, tako da kontrola oksidacije, skladištenje, formulacija fluksa i ponašanje povratnog toka mogu postati osjetljiviji. Što širefizička svojstva paste za lemljenjestoga treba pregledati zajedno sa vrstom praha.
Obrađeni primjer 1: Pravokutni otvor od 0,20 mm
Uzmite u obzir pravokutni otvor minimalne širine od:
0,20 mm=200 μm
Tip 3 Ekran
5 × 45 μm = 225 μm
Otvor od 200 μm manji je od 225 μm vrijednosti skriniranja.
Rezultat skrininga:Tip 3 ne prolazi kroz konvencionalni ekran sa pet-loptica.
Tip 4 Ekran
5 × 38 μm = 190 μm
Otvor od 200 μm je nešto veći od 190 μm.
Rezultat skrininga:Tip 4 dodavanja, ali sa ograničenom geometrijskom marginom.
Tip 5 Ekran
5 × 25 μm = 125 μm
Tip 5 pruža znatno veću marginu-veličine čestica.
To ne čini automatski Tip 5 boljim materijalom. Kada tip 4 već pruža stabilno oslobađanje, prihvatljivo ponovno prelijevanje i odgovarajuće performanse skladištenja, promjena na finiji prah može povećati cijenu ili osjetljivost procesa bez rješavanja definiranog problema.
Pravilo bi trebalo da eliminiše očigledno neprikladne opcije. Ne bi trebao sam odabrati kompletnu pastu.
Obrađeni primjer 2: Kružni otvor od 0,275 mm
Sada razmotrite kružni otvor prečnika:
0,275 mm=275 μm
Tip 3 Ekran
8 × 45 μm = 360 μm
Otvor blende je znatno ispod konzervativne vrijednosti od 360 μm.
Praktična implikacija:Tip 3 ima ograničenu geometrijsku marginu za ovu kružnu karakteristiku.
Tip 4 Ekran
8 × 38 μm = 304 μm
Otvor od 275 μm ostaje ispod konzervativnog praga.
275 ÷ 38 ≈ 7.2
Otprilike sedam čestica gornje-veličine može obuhvatiti prečnik. Tip 4 može i dalje uspješno štampati kada se pasta, šablon i štampač dobro kontrolišu, ali ne zadovoljava u potpunosti konzervativni ekran sa osam-čestica.
Tip 5 Ekran
8 × 25 μm = 200 μm
Otvor od 275 μm premašuje ovu vrijednost.
Praktična implikacija:Tip 5 pruža jaču marginu-veličine čestica i zaslužuje razmatranje kada tip 4 ne može proizvesti stabilan volumen depozita ili oslobađanje.
Zašto su pravila{0}}broja samo prvi ekran
Pasta može proći kroz ekran geometrijskih čestica i dalje se loše štampati. Poređenje praha-i-otvora ne uzima u potpunosti u obzir sile koje drže pastu unutar šablona.
Omjer površine
Omjer površina upoređuje površinu otvaranja otvora blende sa površinom zida{0}}otvora blende. IPC-7525C definiše ovu geometriju u svojim uputstvima za dizajn šablona.
Za pravougaoni otvor:
Omjer površine=L × W ÷ [2 × T × (L + W)]
Gdje je L dužina otvora, W je širina otvora, a T je debljina šablona.
Za kružni otvor blende:
Omjer površine=D ÷ 4T
Gdje je D prečnik otvora, a T debljina šablona.
Primjer omjera obrađene površine
Zamislite pravougaoni otvor sa:
- L=0.40 mm;
- Š=0.20 mm;
- T=0.10 mm.
Omjer površine=0.40 × 0,20 ÷ [2 × 0,10 × (0.40 + 0.20)]
Omjer površine=0.08 ÷ 0,12 ≈ 0,67
Ova vrijednost je bliska tradicionalnoj referenci od 0,66 koja se često koristi za konvencionalno štampanje šablona. To ostaje početna inženjerska referenca, a ne univerzalna granica prihvatljivosti. Formulacija paste, kvalitet zida-otvora, premaz i kontrola procesa mogu promijeniti stvarnu sposobnost.
Ako se debljina šablona poveća dok dimenzije otvora ostanu iste, površina zida se povećava i oslobađanje općenito postaje teže. Rezultat broja loptica- se ne mijenja, zbog čega se ekranizacija čestica i omjer površina moraju razmatrati odvojeno.
Efikasnost prenosa
Efikasnost transfera upoređuje zapreminu paste deponovanu na PCB sa teoretskim volumenom otvora:
Efikasnost prijenosa=Volumen deponirane paste ÷ Teoretski volumen otvora × 100%
Vrijednost treba procijeniti zajedno sa varijacijama volumena i konzistentnošću štampanja-do-štampanja. Jedan prihvatljiv depozit ne dokazuje da je proces stabilan.
Drugi faktori koji utiču na otpuštanje blende
Kvalitet zidnih šablona i premaz
Pasta se mora odvojiti od zidova otvora i ostati na PCB pločici. Na oslobađanje može uticati kvalitet laserskog-reza, hrapavost zida, materijal folije, elektropoliranje, nanopremaz, habanje, osušena pasta i kontaminacija na donjoj strani šablona.
Gladak, dobro{0}}održavan otvor blende može da štampa konzistentnije od grubog ili kontaminiranog otvora istih nominalnih dimenzija.
Nominalna veličina u odnosu na -ugrađenu veličinu otvora blende
Dimenzije crteža su korisne za rani odabir, ali gotovi otvor blende može se razlikovati zbog tolerancija rezanja, dorade i pregleda. Kada je dizajn blizu granice-veličine ili površine{2}}omjera čestica, koristite mjerene kao-dimenzije ugrađenog otvora umjesto da se oslanjate samo na nominalnu CAD vrijednost.
Reologija paste i procesni uvjeti
Prašak za lemljenje je samo jedna komponenta paste. Nosilac fluksa utječe na viskoznost, stanjivanje na smicanje, punjenje, slijeganje, ponašanje odvajanja, otpornost na sušenje i oporavak nakon pauze štampača.
Štampanje se također može promijeniti sa brzinom i pritiskom brisača, brzinom odvajanja, potporom za ploču, zaptivanje -na- ploču, uslove u prostoriji, starost paste i učestalost čišćenja ispod šablona. Članak okako hemija fluksa utječe na sklapanje elektronikeobjašnjava zašto se vozilo ne može zanemariti.
Kada se punjenje čini prihvatljivim, ali oslobađanje ostaje nedosljedno, prvo pregledajte zaptivanje, stanje otvora, ponašanje odvajanja i stanje zalijepljenja prije nego pretpostavite da je veličina čestica jedini uzrok.
Radni tok odabira vrste praha u šest-korak
Korak 1: Pronađite najmanji kritični otvor blende
Pregledajte kompletnu šablonu, a ne samo najobičniju komponentu. Zabilježite najmanju širinu, najmanji promjer, dužinu otvora, neobične oblike i lokalnu{1}}debljinu šablona.
Korak 2: Snimite oblik otvora blende
Klasifikujte svaku kritičnu karakteristiku kao pravougaonu, kvadratnu, kružnu, zaobljeni kvadrat, početnu ploču, prozor{0}}okno ili drugu prilagođenu geometriju. Primijenite ekran sa pet- kuglica prvenstveno na usku dimenziju pravokutnih karakteristika i koristite konzervativniju procjenu za kružne otvore.
Korak 3: Dobijte stvarnu specifikaciju praha
Pitajte dobavljača za vrstu praha, nominalni opseg, gornju granicu{0}}ograničenja veličine čestica,{1}}specifikacije oblika čestica, metodu ispitivanja i informacije o kontroli serije{2}}. Ne računajte samo na osnovu prosječnog prečnika.
Korak 4: Primijenite Geometrijski ekran
Izračunajte pravokutnu minimalnu širinu podijeljenu s gornjim prečnikom čestica. Vrijednost ispod pet sugerira da treba procijeniti finiji prah, veći otvor blende ili promjenu dizajna.
Za kružni otvor, rezultat ispod približno osam zaslužuje dodatni oprez jer se korisna širina smanjuje dalje od središnje linije.
Korak 5: Izračunajte omjer površine
Uključite stvarnu debljinu šablona. Ako ploča sadrži i velike i vrlo male naslage, uporedite promjenjivu vrstu praha s alternativama kao što su tanja folija, step matrica, modificirani otvor blende, premaz ili druga metoda nanošenja. Vodič zametode nanošenja paste za lemljenjepruža širi kontekst procesa.
Korak 6: Potvrda sa ponovljenim štampanjem i SPI
Procijenite deponovani volumen, efikasnost prijenosa, varijaciju volumena, otvor blende{0}}do-konzistentnost otvora, -do-konzistentnost štampanja, ponašanje nakon pauze, ponašanje tokom predviđenog vijeka trajanja matrice, kontaminaciju donje strane, premošćavanje, performanse spuštanja i ponovnog toka.
Kontrola lemne pasteje posebno korisno jer mjeri depozit prije postavljanja i ponovnog prelijevanja može sakriti izvorni problem s ispisom. Šire metode zaocjenjivanje performansi lemljenjamože podržati konačni plan kvalifikacija.
Uobičajene greške-pri odabiru pudera
Odabir samo vrste praha iz naziva komponente
Oznaka BGA koraka ili čip-komponente ne zahtijeva automatski jednu univerzalnu vrstu praha. Dizajn jastučića, dimenzije otvora, debljina šablona, oblik otvora, formulacija paste i sposobnost procesa određuju stvarne zahtjeve.
Gledajući samo prosječnu veličinu čestica
Gornji kraj kontrolisane distribucije je relevantniji za proračun geometrijskog skrininga. Dva proizvoda označena istom vrstom mogu i dalje imati različite distribucije i ponašanje pri štampanju.
Pod pretpostavkom da je finiji prah uvijek bolji
Finiji prah može pružiti veću marginu za male otvore, ali može stvoriti različita razmatranja skladištenja, oksidacije, ponovnog toka i troškova. Odaberite najgrublji prah koji osigurava stabilan validiran proces.
Zanemarivanje debljine ili oblika šablona
Pravila za{0}}brojanje kuglica ne uključuju debljinu folije, a jednake nazivne dimenzije ne čine kružne i pravokutne otvore ekvivalentnim. Omjer površina i geometrija moraju se pregledati zajedno.
Tretiranje inženjerske heuristike kao standardnog zahtjeva
Pravilo pet{0}}loptica i konzervativni kružni{1}}ekran za pakovanje podržavaju rani odabir. Odobrenje treba da se oslanja na trenutne crteže, specifikacije dobavljača, primjenjive standarde i stvarne podatke procesa.
Odobravanje lijepljenja iz jednog otiska
Proces koji radi odmah nakon podešavanja može se ponašati drugačije nakon pauze ili nekoliko sati na šabloni. Kvalifikacija treba da koristi više otisaka i predviđeni proizvodni prozor.
Šta uključiti u RFQ za pastu za lemljenje
Navedite dovoljno informacija o procesu za dobavljača da preporuči kompletan sistem paste, a ne samo tip praha:
- Zahtjevi za lemljenje i {0}bez olova ili bez olova;
- traženi tip praha, ako je već navedeno;
- najmanji pravougaoni otvor;
- najmanji kružni otvor;
- nazivna i izmjerena debljina šablona;
- kritični oblici otvora blende;
- najmanji korak komponente;
- metoda štampanja, doziranja ili ubrizgavanja;
- klasifikacija fluksa i zahtjevi za čišćenje;
- reflow atmosfera;
- uslovi skladištenja i očekivani vijek trajanja šablona;
- trenutno izdanje, problem{0}}efikasnosti prijenosa ili kvara;
- potrebna veličina pakovanja i potrošnja.
Za aplikacije za poluvodičke i fine{0}}funkcije pregledajte dostupnepoluvodička pasta za lemljenjeopcije. Gdje proces koristi be-nekontaktno nanošenje umjesto konvencionalne šablone,jet{0}}pasta za lemljenjemože zahtijevati drugačiji pristup odabiru.
Izbor legure ostaje dio kompletne specifikacije. Vodič zaobične limene lemne legure za montažu PCB-amože pomoći u definiranju pitanja o leguri prije nego što zatražite preporuku.
FAQ
P: Da li je pravilo sa pet{0}}loptica IPC zahtjev?
O: Široko se koristi kao inženjerska smjernica, ali nije potpuni zahtjev za kvalifikaciju materijala ili procesa. Primjenjivi standardi, crteži, specifikacije kupaca i validirani procesni podaci imaju prednost.
P: Da li je pravilo osmice{0}} IPC zahtjev za kružne otvore?
O: Treba ga tretirati kao konzervativnu inženjersku heuristiku za kružno pakovanje, a ne kao univerzalni IPC zahtjev. Stvarna sposobnost zavisi od kompletnog procesa matrice i lepljenja.
P: Može li tip 4 odštampati pravokutni otvor blende od 0,20 mm?
O: Koristeći gornju veličinu čestica od 38 μm, prag od pet- kuglica je 190 μm. Otvor od 200 μm usko prolazi kroz geometrijski ekran, ali omjer površine i ponovljeno testiranje otiska još uvijek se moraju provjeriti.
P: Da li je tip 5 uvijek bolji od tipa 4?
O: Ne. Tip 5 pruža veću geometrijsku marginu za male otvore, ali ispravan izbor zavisi i od oslobađanja, ponašanja povratnog toka, skladištenja, troškova i stabilnosti proizvodnje.
P: Šta je pasta za lemljenje tipa 4.5?
O: Tip 4.5 je oznaka dobavljača ili specifikacija koja se koristi za distribuciju između konvencionalnih opsega tipa 4 i tipa 5. Nemojte pretpostavljati univerzalni raspon; koristite stvarni list sa podacima o proizvodu i gornju granicu{4}}veličine čestica.
P: Da li omjer površina zamjenjuje pravilo pet-loptica?
O: Ne. Broj čestica procjenjuje veličinu praha u odnosu na otvor blende. Odnos površine procjenjuje površinu otvaranja u odnosu na površinu zida{2}}otvora. Odgovaraju na različita pitanja i mogu biti potrebna oba.
P: Kako treba provjeriti konačni izbor?
O: Koristite ponovljeno štampanje, SPI podatke, pauzirano testiranje,{0}}testiranje vijeka trajanja šablona i inspekciju povratnog toka u predviđenim uvjetima proizvodnje.
Zaključak
Pravilo pet{0}}loptica i konzervativni kružni-otvor blende su korisni načini za poređenje veličine praha paste za lemljenje sa geometrijom šablona. Oni su početni filteri, a ne garancije.
Počnite s najmanjim kritičnim otvorom i stvarnim gornjim ograničenjem veličine čestica{0} dobavljača. Zatim pregledajte debljinu šablona, izračunajte omjer površina, pregledajte gotovi otvor blende i potvrdite efikasnost prijenosa uz ponovljeno štampanje i SPI.
Cilj nije navesti najfiniji dostupni prah. Odabrati formulaciju praha i paste koja proizvodi stabilne, ponovljive naslage tokom potrebnog proizvodnog perioda.
Za preporuku zasnovanu na leguri, vrsti praha, geometriji otvora, debljini šablona i uslovima štampanja, koristiteYIHMA obrazac za upitilikontaktirajte YIHMA tim.
