Koji je najbolji način nanošenja paste za lemljenje?

Lemna pastaaplikacija ostaje najkritičniji korak u montaži za površinsku montažu-tu pogriješite i nikakva količina korekcije nizvodno neće spasiti vaše ploče. Proces zahtijeva preciznu kontrolu nad reološkim ponašanjem, mehanikom šablona i uvjetima okoline, ali čak i iskusni inženjeri ponekad zanemaruju osnove koje odvajaju prihvatljive rezultate od istinski robusne proizvodnje.

Šablona je važnija nego što mislite

Video sam bezbroj proizvodnih linija u kojima su operateri opsednuti postavkama štampača, a ignorišu očigledno habanje šablona. Evo u čemu je stvar: zidovi vaših otvora s vremenom degradiraju. Laserski-odrezani nerđajući čelik razvija mikro-bure nakon hiljada ciklusa. Elektroformirani nikl se bolje drži za fini{5}}rad, ali košta znatno više.

Dizajn otvora blende slijedi pravilo omjera površina-održavajte ga iznad 0,66 za pouzdano oslobađanje paste. Za QFP nagib od 0,4 mm, to znači da debljina matrice vjerovatno ne bi trebala prelaziti 100 μm. Idite tanji za 0201s. Računica nije komplikovana:

Omjer površine=Površina otvora / Površina zida otvora

Ali matematika govori samo dio priče.

Ono što niko ne spominje u udžbenicima: modifikacije oblika otvora blende zapravo rade. Dizajn kućnih ploča, obrnuti kućni tanjiri, zaobljeni uglovi-to nisu marketinški trikovi. Poboljšavaju oslobađanje paste na problematičnim jastučićima. Ne dramatično, možda 10-15% bolja efikasnost prijenosa, ali ponekad ta marža određuje da li šaljete proizvod ili rastavljate ploče.

Parametri štampača i zašto su podrazumevane vrednosti obično pogrešne

Povremeno se pojavljuje{0}}pitanje o udaljenosti. Kontaktno štampanje (nulti razmak) radi za većinu aplikacija. Načini isključenog{3}}kontakta postoje za specifične situacije, uglavnom fleksibilne podloge ili iskrivljene ploče, ali unose svoje komplikacije.

Zalijepite rukovanje-gdje većina defekata zapravo potiče

Ovo niko ne želi da čuje, ali vaše upravljanje pastama je verovatno aljkavo.

Svježoj pasti iz hladnjaka potrebno je 4-8 sati na sobnoj temperaturi prije upotrebe. Ne može se pregovarati. Hladna pasta ima pogrešan viskozitet, slabo se taloži i uzrokuje sve vrste povremenih defekata koji izluđuju inženjere kvaliteta jer ih je gotovo nemoguće ući u korijenski uzrok.

Nakon otvaranja, većina pasta ostaje upotrebljiva 12-24 sata na šabloni. Neki proizvođači tvrde duže, ali degradacija fluksa počinje odmah nakon izlaganja zraku. Metalni sadržaj ostaje u redu; organsko vozilo se kvari.

Mešanje je takođe važno. Ne snažno mućenje-koje sadrži mjehuriće zraka. Nježno savijanje, možda 30 sekundi, reintegrira svaki odvojeni tok. Neki objekti koriste automatske miksere za pastu. Drugi se oslanjaju na ručnu tehniku. I jedno i drugo funkcionira ako se radi dosljedno.

Kontrola temperature i vlage u prostoriji za štampanje utiče na sve. Ciljajte na 22-25 stepeni i 40-60% RH. Lebdite izvan ovih raspona i lovit ćete fantomske nedostatke cijeli dan. Gledao sam kako se cijele smjene bore s problemima premošćavanja koji su nestali kada je neko konačno provjerio HVAC sistem.

Ručna primjena: potpuno drugačija pravila

Ručno doziranje za preradu ili izradu prototipa slijedi drugačiju logiku. Pneumatski dozatori rade adekvatno za veće komponente. Izbor mjerača igle ovisi o geometriji jastučića - mjerač 22-25 pokriva većinu situacija.

Tehnika uključuje više umjetnost nego nauku. Konzistentan pritisak, ravnomjeran pokret ruke, odgovarajuća visina doziranja. Neki tehničari razvijaju izvanredne vještine; drugi to nikad sasvim ne shvate. Kontrola jačine zvuka ostaje neprecizna bez obzira na to, tako da ručne metode odgovaraju popravkama i malim-radovima, a ne proizvodnji.

Vrhovi šprica se često začepljuju bez-čistih formulacija. Držite dodatke u blizini. Očistite djelomično osušenu pastu sa krajeva igala između upotrebe-navika koja odvaja pažljive operatere od neurednih.

SPI inspekcija i šta brojke zapravo znače

Moderni 3D sistemi za inspekciju paste za lemljenje mjere zapreminu, površinu, visinu i pomak položaja za svaki depozit. Podaci su izuzetno vrijedni ako se pravilno tumače, a inače gotovo beskorisni.

Varijacija volumena je najvažnija. Industrijske smjernice predlažu održavanje depozita unutar ±50% nominalnog, iako se primjenjuju strože tolerancije za komponente finog{2}}nagiba. Ujednačenost visine označava konzistenciju pritiska brisača. Mjerenja površine otkrivaju začepljenje otvora ili širenje paste.

Zamka: lov na savršene SPI rezultate ponekad dovodi do gore problema. Podešavanje parametara kako bi se eliminisalo svako manje odstupanje može destabilizovati inače sposoban proces. Statističko razmišljanje pomaže ovdje-razumjeti vaše Cpk vrijednosti, pratiti trendove, intervenirati samo kada varijacija premašuje kontrolne granice.

Posebni slučajevi koji krše uobičajena pravila

BGA paketi zahtevaju adekvatnu zapreminu paste u centru niza, gde se koncentriše termalna masa. Neki dizajneri smanjuju središnje otvore kako bi spriječili premošćivanje, a zatim se pitaju zašto vide defekte glave-u-jastucima nakon ponovnog toka. Balans je nezgodan.

QFN centralni jastučići{0}}termički spojevi sve komplikuju. Dizajn otvora prozora pomaže, ali pasta može da se uvuče kroz rupe tokom reflow, izgladnjujući spoj. Jastučići definisani lemnom maskom ili via-in-pad sa ispunjenim vezovima nude bolja rješenja, iako oba povećavaju troškove izrade.

Fleksibilna kola zahtijevaju smanjeni pritisak ispisa i pažljivo rukovanje. Podloga se deformiše pod normalnom silom brisača, uzrokujući nedosljedne naslage. Vakuumsko zadržavanje-pomaže. Namjenski uređaji pomažu više.

Za komponente 01005 radite na granicama procesa bez obzira na kvalitet opreme. Prah tipa 5 ili tip 6 postaje obavezan. Nano{5}}premazi za šablone poboljšavaju oslobađanje. Čak i tada, očekujte gubitke prinosa koje veće komponente ne bi tolerirale.

Uobičajeni kvarovi i njihovi uobičajeni uzroci

Premošćivanje između susednih jastučića: prevelika zapremina paste, loš dizajn otvora blende, pad paste nakon štampanja ili kontaminirana donja strana šablona. Prvo provjerite da -osušeni ostaci paste na kontaktnoj površini stvaraju upravo ovaj defektni uzorak.

Nedovoljno lemljenje nakon ponovnog prelijevanja često vodi do tiska. Niska efikasnost prijenosa zbog istrošenih otvora, neodgovarajućeg pritiska brisača ili paste koja je istekla svoj vijek trajanja. Ponekad je to problem sa registracijom šablona, ​​gdje pasta djelimično slijeće sa-podloga i ne navlaži se pravilno tokom ponovnog toka.

Tombstone i mid{0}}loptice za lemljenje čipova obično ukazuju na neravnotežu zapremine paste između završetaka komponenti-jedan jastučić dobija više paste, prvo se topi, površinska napetost povlači komponentu u uspravno. Termička asimetrija u profilu reflow također doprinosi, ali počinje neravnomjernim naslagama paste.

Lemljenje oko komponenti čipa odnosi se na odnos otvora-na-pad. Kada se pasta proširi preko granica jastučića, nosači fluksa ne mogu u potpunosti ispariti tokom predgrijavanja, što dovodi do izbacivanja lema. Smanjenje veličine otvora malo ispod dimenzija jastučića obično rješava ovo.

Faktor životne sredine svi zaboravljaju

Sezonske varijacije utiču na štampanje paste za lemljenje više nego što većina inženjera priznaje. Zima donosi nisku vlažnost, brže isparavanje rastvarača, povećanu viskoznost paste. Ljetna vlaga usporava sušenje, ali može uzrokovati apsorpciju vlage. Sistemi klimatizacije različito kruže ovisno o vanjskom opterećenju.

Važna je aktivnost proizvodnog sprata. Vrata se stalno otvaraju, kretanje osoblja, obližnja oprema koja stvara toplinu-sve to utiče na lokalne uslove na štampaču. Specifikacija pretpostavlja kontrolirano okruženje. Realnost retko ko sarađuje u potpunosti.

Praktični savjeti koji zaista pomažu

Pokrenite svoje prve ploče polako dok birate parametre. SPI svaku ploču u početku, a zatim prijeđite na uzorkovanje kada bude stabilan.

Dokumentujte sve. Brzina štampe, pritisak, brzina odvajanja, broj serije paste, učestalost čišćenja šablona, ​​uslovi u prostoriji. Kada se problemi pojave nedeljama kasnije, ova dokumentacija postaje neprocenjiva.

Redovno čistite šablone. Automatski brisači ispod šablona pomažu, ali ne zamjenjuju periodično ručno čišćenje odgovarajućim rastvaračima. Pregledajte otvore pod uvećanjem nakon čišćenja.

Vjerujte svojim podacima umjesto svojoj intuiciji. Iskusni operateri razvijaju instinkte, ali pristrasnost potvrde utiče na sve. Kada SPI pokaže nešto neočekivano, istražite radije nego odbacite.

Zamijenite pastu prije nego što ne uspije, a ne poslije. Troškovi svježe paste su trivijalni u poređenju sa preradom i gubitkom prinosa od marginalnog materijala.

Konačno, zapamtite da je nanošenje paste za lemljenje samo jedan korak u dužem lancu procesa. Optimalni parametri štampanja zavise od nizvodnih profila reflow, specifikacija komponenti i dizajna ploče. Izoliranje procesa štampanja zanemaruje interakcije-na nivou sistema koje na kraju određuju kvalitet sklapanja.