Technologie de nivellement à air chaud PCB

Technologie de nivellement à air chaud PCB

La technologie de nivellement à air chaud est une technologie relativement mature, mais comme son processus se déroule dans un environnement dynamique à haute température et haute pression, la qualité est difficile à contrôler et à stabiliser. Cet article présentera une certaine expérience du contrôle du processus de nivellement à air chaud.

Le revêtement de soudure de nivellement à air chaud HAL (communément appelé pulvérisation d'étain) est une sorte de technologie de traitement post-traitement largement utilisée par les usines de circuits imprimés ces dernières années. Il s'agit en fait d'un processus qui combine le soudage par trempage et le nivellement à l'air chaud pour recouvrir la soudure eutectique dans le trou métallisé de la carte imprimée et du fil imprimé. Le processus consiste à tremper d'abord la carte imprimée avec du flux, puis à tremper dans le revêtement de soudure fondu, puis à passer entre les deux lames d'air, avec l'air comprimé chaud dans la lame d'air pour éliminer l'excès de soudure sur la carte imprimée, et éliminer l'excès de soudure dans le trou métallique, de manière à obtenir un revêtement de soudure brillant, plat et uniforme.

Les avantages les plus remarquables du nivellement à l'air chaud pour le revêtement de soudure sont que la composition du revêtement reste inchangée, les bords du circuit imprimé peuvent être entièrement protégés et l'épaisseur du revêtement peut être contrôlée par le couteau à vent ; Le revêtement et le cuivre de base permettent une liaison métallique, une bonne mouillabilité, une bonne soudabilité, la résistance à la corrosion est également très bonne. En tant que post-traitement de la carte imprimée, ses avantages et inconvénients affectent directement l'apparence de la carte imprimée, la résistance à la corrosion et la qualité de soudage du client. Comment contrôler son processus, est plus préoccupé par le problème de l'usine de circuits imprimés. Ici, nous parlons du contrôle de processus de nivellement à air chaud vertical le plus largement utilisé d'une certaine expérience.

ä¸ãle choix et l'utilisation du flux

Le flux utilisé pour le nivellement à air chaud est un flux spécial. Sa fonction dans la climatisation chaude est d'activer la surface de cuivre exposée sur la carte imprimée, d'améliorer la mouillabilité de la soudure sur la surface de cuivre ; Assurez-vous que la surface du stratifié ne surchauffe pas, protégez la soudure pour empêcher l'oxydation de la soudure lorsqu'elle est refroidie après le nivellement et empêchez la soudure de coller au revêtement de résistance à la soudure pour empêcher la soudure de se ponter entre les pastilles ; Le flux usé nettoie la surface de la soudure et l'oxyde de soudure est déchargé avec le flux usé.

Le flux spécial utilisé pour le nivellement à air chaud doit avoir les caractéristiques suivantes :

1、Il doit s'agir d'un flux soluble dans l'eau, biodégradable, non toxique.

Le flux soluble dans l'eau est facile à nettoyer, moins de résidus à la surface, ne forme pas de pollution ionique à la surface; La biodégradation, sans traitement spécial peut être déchargée, pour répondre aux exigences de protection de l'environnement, les dommages au corps humain sont considérablement réduits.

2、Il a une bonne activité

En termes de réactivité, capacité à retirer la couche d'oxyde de la surface du cuivre pour améliorer la mouillabilité de la soudure sur la surface du cuivre, un activateur est généralement ajouté à la soudure. Lors de la sélection, à la fois pour tenir compte d'une bonne activité, mais aussi pour tenir compte de la corrosion minimale du cuivre, le but est de réduire la solubilité du cuivre dans la soudure et de réduire les dommages causés par la fumée à l'équipement.

L'activité du fondant se reflète principalement dans la capacité en étain. Parce que la substance active utilisée par chaque flux n'est pas la même, son activité n'est pas la même. Flux à haute activité, tampons denses, patchs et autres bons étain; Au contraire, il est facile d'apparaître à la surface du phénomène de cuivre exposé, l'activité de la substance active se reflète également dans la brillance et la douceur de la surface de l'étain.

3、Stabilité thermique

Empêche l'huile verte et le matériau de base des impacts à haute température.

4、Avoir une certaine viscosité.

Le nivellement à l'air chaud pour le flux nécessite une certaine viscosité, la viscosité détermine la fluidité du flux, afin de protéger complètement la surface de la soudure et du stratifié, le flux doit avoir une certaine viscosité, la soudure de flux avec une faible viscosité est facile à adhérer à la surface du stratifié (également connu sous le nom d'étain suspendu), et facile à produire des ponts dans des endroits denses tels que IC.

5、Acidité appropriée

Une acidité élevée du flux avant la pulvérisation de la plaque est facile à provoquer le pelage du bord de la couche de résistance au soudage, la pulvérisation de la plaque après ses résidus pendant une longue période facile à provoquer une oxydation noircissante de la surface de l'étain. La valeur générale du flux PH est de 2. 5-3. Cinq ou plus.

D'autres performances se reflètent principalement dans l'influence des opérateurs et des coûts d'exploitation, tels que les mauvaises odeurs, les substances hautement volatiles, la fumée, la zone de revêtement unitaire, les fabricants doivent être sélectionnés sur la base de l'expérience.

Pendant l'essai, les performances suivantes peuvent être testées et comparées une par une :

1.     Planéité, luminosité, trou de prise ou non

2. Activité: sélectionnez une carte de circuit imprimé fine et dense, testez sa capacité en étain.

3. La carte de circuit imprimé recouverte de flux pour éviter 30 minutes, après le lavage avec le décapage de l'huile verte de test de bande.

4. Après avoir pulvérisé la plaque, placez-la pendant 30 minutes et testez si la surface de l'étain devient noire.

5. Résidus après nettoyage

6. Le bit IC dense est connecté.

7. Panneau unique (panneau de fibres de verre, etc.) à l'arrière de la boîte suspendue.

8. Fumer,

9. Volatilité, taille de l'odeur, s'il faut ajouter du diluant

10. Il n'y a pas de mousse lors du nettoyage

.

äºãContrôle et sélection des paramètres du processus de nivellement à air chaud

Les paramètres du processus de mise à niveau à air chaud incluent la température de soudure, le temps de soudage par immersion, la pression de la lame d'air, la température de la lame d'air, l'angle de la lame d'air, l'espacement de la lame d'air et la vitesse de montée du PCB, etc. qualité du carton imprimé.

1. Temps d'immersion dans l'étain :

Le temps de lixiviation a une grande relation avec la qualité du revêtement de soudure. Pendant le soudage par immersion, une couche de composé métallique î°IMC est formée entre la base de cuivre et l'étain dans la soudure, et un revêtement de soudure est formé sur le fil. Le processus ci-dessus prend généralement 2 à 4 secondes, pendant ce temps peut former un bon composé intermétallique. Plus le temps est long, plus la soudure est épaisse. Mais un temps trop long rendra la stratification du matériau de base de la carte imprimée et le bouillonnement de l'huile verte, le temps est trop court, il est facile de produire un phénomène de semi-immersion, entraînant un blanc d'étain local, en plus d'une surface d'étain facile à produire rugueuse.

température du réservoir 2.Tin :

La soudure couramment utilisée pour les PCB et les composants électroniques est l'alliage plomb 37 / étain 63, qui a un point de fusion de 183℃. La capacité à former des composés intermétalliques avec le cuivre est très faible à des températures de soudure comprises entre 183℃et 221℃. Au 221℃, la soudure pénètre dans la zone de mouillage, qui varie de 221℃à 293℃. Considérant que la plaque est facile à endommager à haute température, la température de soudure doit donc être choisie un peu plus basse. Théoriquement, on trouve que 232℃est la température de soudage optimale, et en pratique, 250℃est la température optimale.

3. Pression de la lame d'air :

Trop de soudure reste sur le PCB soudé par immersion et presque tous les trous métallisés sont bloqués par la soudure. La fonction du couteau à vent est de souffler l'excédent de soudure et de conduire le trou métallisé, sans trop réduire la taille du trou métallisé. L'énergie utilisée à cet effet est fournie par la pression et le débit de la lame de vent. Plus la pression est élevée, plus le débit est rapide, plus le revêtement de soudure est fin. Par conséquent, la pression de la lame est l'un des paramètres les plus importants du nivellement à air chaud. Habituellement, la pression du couteau à vent est de 0. 3-0. 5 MPa.

La pression avant et après le couteau à vent est généralement contrôlée pour être grande à l'avant et petite à l'arrière, et la différence de pression est de 0,5 MPa. Selon la répartition de la géométrie sur la carte, la pression des lames d'air avant et arrière peut être ajustée de manière appropriée pour garantir que la position IC est plate et que le patch n'a pas de protubérances. Reportez-vous au manuel d'usine pour une valeur spécifique.

4. Température de la lame d'air :

L'air chaud provenant de la lame d'air a peu d'effet sur la carte imprimée et peu d'effet sur la pression d'air. Mais augmenter la température à l'intérieur de la lame aide l'air à se dilater. Par conséquent, lorsque la pression est constante, l'augmentation de la température de l'air peut fournir un plus grand volume d'air et un débit plus rapide, de manière à produire une plus grande force de nivellement. La température de la lame d'air a un certain effet sur l'apparence du revêtement de soudure après le nivellement. Lorsque la température du couteau à vent est inférieure à 93℃, la surface du revêtement s'assombrit et, avec l'augmentation de la température de l'air, le revêtement assombrissant a tendance à se réduire. À 176℃, l'aspect sombre a complètement disparu. Par conséquent, la température la plus basse du couteau à vent n'est pas inférieure à 176℃. Habituellement, afin d'obtenir une bonne planéité de la surface de l'étain, la température de la lame d'air peut être contrôlée entre 300℃- 400℃.

5. Espacement des lames d'air :

Lorsque l'air chaud dans la lame d'air quitte la buse, le débit ralentit et le degré de ralentissement est proportionnel au carré de la distance entre la lame d'air. Par conséquent, plus l'espacement est grand, plus la vitesse de l'air est faible, plus la force de nivellement est faible. L'espacement des lames d'air est généralement de 0,95-1. 25cm. L'espacement du couteau à vent ne doit pas être trop petit, sinon il y aura des frottements sur la carte imprimée î ce qui n'est pas bon pour la surface de la carte. La distance entre les lames supérieure et inférieure est généralement maintenue à environ 4 mm, une trop grande est sujette aux éclaboussures de soudure.

6. Angle de la lame d'air :

L'angle auquel la lame souffle sur la plaque affecte l'épaisseur du revêtement de soudure. Si l'angle n'est pas ajusté correctement, l'épaisseur de la soudure des deux côtés de la carte imprimée sera différente, et des éclaboussures de soudure fondue et du bruit peuvent également être causés. La majeure partie de l'angle de la lame d'air avant et arrière est ajustée à 4 degrés d'inclinaison vers le bas, légèrement ajustée en fonction du type de plaque spécifique et de l'angle de distribution géométrique de la surface de la plaque.

7. Vitesse montante de carte imprimée :

Une autre variable liée au nivellement à air chaud est la vitesse à laquelle les lames passent entre elles, la vitesse à laquelle l'émetteur monte, qui affecte l'épaisseur de la soudure. Vitesse lente, plus d'air souffle sur la carte imprimée, donc la soudure est mince. Au contraire, la soudure est trop épaisse, voire bouche les trous.

8. Température et durée de préchauffage :

Le but du préchauffage est d'améliorer l'activité du flux et de réduire les chocs thermiques. La température générale de préchauffage est de 343℃. Lorsqu'elle est préchauffée pendant 15 secondes, la température de surface de la carte imprimée peut atteindre environ 80℃. Certains nivellement à air chaud sans processus de préchauffage.

Trois, uniformité d'épaisseur de revêtement de soudure

L'épaisseur de la soudure recouverte par le nivellement à l'air chaud est essentiellement uniforme. Mais avec le changement de la géométrie du fil imprimé, l'effet de nivellement du couteau à vent sur la soudure change également, de sorte que l'épaisseur du revêtement de soudure du nivellement à air chaud change également. Habituellement, fil imprimé parallèle à la direction de nivellement, la résistance à l'air est faible, la force de nivellement est grande, donc le revêtement est mince. Fil imprimé perpendiculaire à la direction de nivellement, la résistance à l'air est grande, l'effet de nivellement est faible, le revêtement est donc plus épais et le revêtement de soudure dans le trou métallisé est également irrégulier. Il est très difficile d'obtenir une surface d'étain complètement uniforme et plate car la soudure est immédiatement montée d'un four d'étain à haute température dans un environnement dynamique de haute pression et de haute température. Mais grâce à l'ajustement des paramètres peut être aussi lisse que possible.

1.Choisissez un bon flux d'activité et une bonne soudure

Le flux est le facteur principal du lissé de la surface de l'étain. Le flux avec une bonne activité peut obtenir une surface d'étain relativement lisse, brillante et complète.

La soudure doit choisir un alliage plomb-étain de haute pureté et effectuer régulièrement un traitement de blanchiment du cuivre pour s'assurer que la teneur en cuivre est de 0. En dessous de 03% sur la charge de travail et les résultats des tests.

2. Ajustement de l'équipement

La lame d'air est un facteur direct pour ajuster la planéité de la surface de l'étain. L'angle de la lame d'air, la pression de la lame d'air et la différence de pression avant et après, la température de la lame d'air, la distance de la lame d'air (distance verticale, distance horizontale) et la vitesse de levage auront une grande influence sur la surface. Pour différents types de plaques, leurs valeurs de paramètres ne sont pas les mêmes, dans certaines technologies avancées de machine de pulvérisation d'étain équipée d'un micro-ordinateur, les différents types de plaques de paramètres stockés dans l'ordinateur pour un réglage automatique.

La lame d'air et le rail de guidage sont nettoyés régulièrement et les résidus de l'espace de la lame d'air sont nettoyés toutes les deux heures. Lorsque la production est importante, la densité de nettoyage augmente.

3. Prétraitement

La microgravure a également une grande influence sur la planéité de la surface de l'étain. Si la profondeur de la micro-gravure est trop faible, il est difficile pour le cuivre et l'étain de former des composés de cuivre et d'étain sur la surface, ce qui entraîne une rugosité locale de la surface de l'étain. Un mauvais stabilisant dans la solution de micro-gravure conduit à une vitesse de gravure du cuivre rapide et inégale, et provoque également une surface d'étain inégale. Le système APS est généralement recommandé.

Pour certains types de plaques, un prétraitement de la plaque de cuisson est parfois nécessaire, ce qui aura également une certaine influence sur le nivellement de l'étain.

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4. Contrôle de pré-traitement

Parce que le nivellement à l'air chaud est le dernier traitement, de nombreux processus précédents auront un certain impact sur celui-ci, comme le développement non propre provoquera des défauts d'étain, renforcera le contrôle du processus précédent, peut réduire considérablement les problèmes de nivellement à l'air chaud.