March 22, 2021
Влияние доли splitter PCB Seprays полностью автоматическое кривой температуры на Cleanness и электрической надежности Представлени-следовать
Предисловие
Кривая температуры процесса reflow сваривая одно из самого важного рассмотрения устанавливая параметры собрания. Для того чтобы получить кривую эффективной температуры, факторы нужно быть рассмотренными, что включили выбирать соотвествующее оборудование, полно понимающ результаты и могущ отрегулировать по требованию. Для некоторых больших разнослоистых компонентов и компонентов с более большим термальным качеством, минимальная порекомендованная температура для формировать правильные соединения припоя должна быть обеспечена во всех зонах компонентов, и свободные от чистк выпарки потока должны быть доброкачественный. Необходимо осторожно проверить сборочные чертежи компонентов для того чтобы определить ли толстый медный слой в выбранной области. Более толстые медные слои поглощают жару от поверхности собрания. Это может привести в холодных и хрупких дефектах в соединениях припоя.
Характеристики кривой температуры
4 различных этапам или региона нужно быть проанализированным под кривой температуры рефлюкса (FIG. 1). Во-первых, подогревая наклон повышения температуры (наклон повышения температуры), тогда подогревая этап резиденции температуры (выдерживая время), тогда время над температурой liquidus включая пиковую температуру, и в конце концов охлаждая зону.
FIG. 1. Примеры 4 этапов неэтилированной кривой температуры рефлюкса.
Для потока используемого в этом эксперименте, необходимо контролировать наклон подогревая наклона не позднее 2,0 C/s, которое могут сделать поток испариться постепенно и получиться лучшие качественные соединения припоя. Это не увеличит риск связанный с дефектами припоя, как шарик припоя, короткое замыкание и другие дефекты.
Во время этапа резиденции подогревать температуру, активатор потока извлекает окись и соединяет поверхность металла с затиром припоя. Этот этап позволяет всему собранию много компонентов вписать общую температуру под точкой плавления припоя. Для большинств типов затира припоя, этой температуре обычно нужно быть поддержанным на 60 до 90 секунд.
Этап рефлюкса образование межметаллических смесей. Температура рефлюкса обычно 20 до 40 c более высокие чем это на точке плавления припоя. Время остаться над liquidus 30-90 секунд, в зависимости от термального качества и выбора других материалов (FIG. 1).
Охлаждая зона полезна для того чтобы определить целостность зернистой структуры припоя совместной. Сравненный с наклоном повышения температуры в подогревая этап, охлаждая наклон с более быстрым падением температур обычно необходим, но важно не превысить коэффициент теплового расширения (CTE) на поверхности компонентов и монтажных плат. Обычное предложение для охлаждать тариф падения температур не больше чем 4 C/s.
Оборудование анализа температуры
Согласно различным требованиям, несколько видов оборудования анализа температуры рефлюкса доступного. Некоторые анализаторы температуры использованы для того чтобы проанализировать продукты, другие использованы для того чтобы проанализировать печь reflow. В этом исследовании, я только фокусирую на оборудовании анализа температуры продукта которое может двинуть с продуктом. Для этого не нужен длинный кабель, покуда оно встречает длину печи reflow. Анализатор температуры продукта может измерить температуру множественных положений на собрании. Большинств коммерчески мобильные анализаторы температуры используют до 6 независимых термопар. Некоторые термопары измеряют данные в реальное временя и отправляют его к приемникам на мониторах компьютера. Другие используют внутреннюю память для того чтобы накапливать данные пункты. Когда продукт выходит печь reflow, он загружен к средству запоминающего устройства. Оба типа данных можно использовать для того чтобы получить необходимые результаты анализа.
опытная конструкция
В этом эксперименте, несколько кривых температуры использованы для того чтобы определить влияние температуры на измерении чистоты и измерении сопротивления. Мы используем хромотографию иона (IC) для того чтобы измерить чистоту. Поверхностное сопротивление изоляции (ГОСПОДИН) измерено с 5 вольтами смещения на 40 градусах c и относительной влажности 90%, раз каждых 10 минутах. Все монтажные платы теста использованы для того чтобы определить ли квалифицированы 2 вида квалифицированных монтажных плат теста (диаграмма 2).
FIG. 2. 2 доски идентификации теста на определять 2 результата теста.
Температура первой группы в составе кривые температуры 20 градусов c более низких чем порекомендованный предел температуры. Второй набор кривых температуры 10 c более низкое чем порекомендованный предел температуры. Третий набор кривых температуры порекомендован изготовителем для этого затира припоя. Рассмотрены, что будет температура этой кривой температуры самой низкой позволяемой температурой на которой активированы правильные соединения припоя и активаторы все. Четвертая группа в составе кривые температуры 10 градусов c более высокого чем порекомендованный предел температуры.
Под каждой группой в составе кривые температуры, размещаны 10 монтажных плат, чего 5 испытаны IC и другие 5 испытаны ГОСПОДИНОМ. Положения измерения 4 различные каждой монтажной платы, включая LCC, TQFP, BGA, и деинсталлировать линию соединители для ссылки.
Аналитические методы
Как упомянули предыдущий, эти эксперименты использовали 2 аналитического метода: тест сопротивления изоляции теста и поверхности хромотографии иона (IC) (ГОСПОДИНА).
Все тесты IC были выполнены используя систему Dionex ICS 3000 хроматографически программного обеспечения Chromeleon. Автоматизированная местная технология извлечения использована для извлечения образцов. Все части извлекутся механически и образцы извлечены от слоя монтажной платы. Местное извлечение очень важно потому что оно не нормализует загрязнение во всей поверхностной зоне компонентов как другие методы извлечения и методы тест делает. IC был использован для того чтобы испытать первоначальный образец выбранного затира припоя и определить главные компоненты активатора в затире припоя. Определяя уровень чистоты иона самолета PCB, измеренные данные всех образцов идите в сравнение с данные по IC первоначального затира припоя.
Тест ГОСПОДИНА унесен в стандартном складе окружающей среды, который может контролировать изменение температуры (+ 1 градус c) и изменение относительной влажности не позднее 3%. Электрические измерения сделаны с откалибрированной системой автоматического переключателя измеряя, которая измерена каждые 10 минут.
Первый набор кривых температуры
Первый набор кривых температуры рефлюкс в худшем случае когда температура 20 градусов c под порекомендованной температурой изготовителем затира припоя. Когда затир припоя refluxed с этим набором кривых температуры, он едва достигает жидкофазовое государство. Это может быть результатом многократной цепи потерпело неудачу тепловые источники, неправильные методы (по возможности стандартные руководств-содержа кривые температуры) или другие неизвестные причины (диаграмма 3).
FIG. 3. Первый набор кривых температуры.
Результаты IC первой группы в составе кривые температуры
Первоначальные образцы IC затира припоя показывают что ацетат, хлорид, литий, натрий, аммоний и калий концентрировать ионы, и также самые обеспокоенные ионы после каждого изменения кривой температуры рефлюкса. Эта худшая кривая температуры показывает что уровни ионов ацетата, хлорида, лития и натрия увеличивали значительно после рефлюкса. Используя эту кривую, содержание аммония и калий уменьшили значительно (таблица 1).
Данные по IC таблицы 1. первого набора кривых температуры.
ГОСПОДИН результаты первой группы в составе кривые температуры
Результаты ГОСПОДИНА первого набора кривых температуры показывают что поверхностное сопротивление всех образцов не встречает предел ома IPC 1.0e8 (FIG. 4).
FIG. 4. результаты ГОСПОДИНА первого набора кривых температуры.
Вторая группа в составе кривые температуры
Вторая группа в составе кривые температуры ближе к обстановке на данный момент чем первая группа. Она показывает что влияние выпарки потока на анализе IC и ГОСПОДИНА после рефлюкса когда температура кривой температуры только 10 c более низкое чем порекомендованный предел температуры. Однако, для монтажных плат и компонентов с большой термальной массой, не невозможно иметь изменение температуры степени 10C. Результаты теста этих кривых температуры подчеркивают важность распределения по температурам компонентов и приборов во время рефлюкса. Поэтому, оборудование необходимо также испытать для обеспечения что все подогреватели работают как следует. Кривые температуры показаны в FIG. 5, данных по IC в таблице 2 и данных по ГОСПОДИНА в диаграмме 6.
FIG. 5, вторая группа в составе кривые температуры.
Данные по IC таблицы 2. второй группы в составе кривые температуры.
FIG. 6. результаты ГОСПОДИНА второй группы в составе кривые температуры.
Результаты IC второй группы в составе кривые температуры
Результаты IC второго набора кривых температуры показывают что хотя большинств ионы относительно низки, большинство из них все еще выше чем порекомендованные пределы. Особенно ацетат, ион лития и ион натрия, уровень этих ионов в нормальной окружающей среде обслуживания на местах могут увеличить риск неудачи.
ГОСПОДИН результаты второй группы в составе кривые температуры
Положения всех компонентов не соотвествуют ГОСПОДИНА, ни они встречают порекомендованные пределы IC. Ввиду очень небольшого качества жары, зона соединителя (без компонентов установки) проходила тесты ГОСПОДИНА и IC.
Третья группа в составе кривые температуры
Кривая температуры порекомендованная изготовителем с максимальным наклоном и тарифом подъема меньше чем 2 c в секунду пребывает на пиковой температуре на 30 до 90 секунд. В этой бумаге, пиковая температура 250 c, и срок проживания около 60 секунд. Эта кривая температуры показана в диаграмме 7, результаты IC показаны в таблице 3, а результаты ГОСПОДИНА показаны в диаграмме 8.
FIG. 7 и кривые температуры группы 3.
Данные по IC таблицы 3. третьей группы в составе кривые температуры.
FIG. 8 и результат ГОСПОДИНА третьей группы в составе кривые температуры.
Результаты IC третьей группы в составе кривые температуры
Используя кривую температуры порекомендованную изготовителем, все активаторы потока начинают работать в испытательном участке, присутствуют ли или не компоненты. Наблюдающ третьим набором кривых температуры, все регионы достигают по крайней мере 246 c, который падает как раз над порекомендованным диапазоном температур 25-45 c над точкой плавления припоя.
ГОСПОДИН результаты третьей группы в составе кривые температуры
С или без компонентов, все положения проходят приемлемые стандарты. Данные в диаграмме 8 шоу что никакое значение сопротивления под омом 1.0e8 не наблюдалось в измерении сопротивления. Это значит что в нормальной практически окружающей среде где атмосфера чрезмерно не влажна, добавление напряжения тока не приведет к поломке товара.
Четвертая группа в составе кривые температуры
Окончательный набор кривых температуры refluxed на пиковой температуре 260 c для того чтобы определить (если любой), то влияние дополнительной тепловой энергии на чистоте и представлении ГОСПОДИНА. Подогревая наклон подъема и охлаждая наклон падения этого набора кривых температуры все еще внутри порекомендованный ряд (FIG. 9).
FIG. 9 и кривые температуры группы 4.
Результаты IC четвертой группы в составе кривые температуры
Дополнительная тепловая энергия делает пиковую температуру превысить 250 c, и значительно не уменьшает уровень иона. Увеличивая тепловая энергия может фактически быть вредна, причиняющ повреждение к некоторым типам компонентов. Данные в шоу таблицы 4 что результаты IC этой группы в составе тесты подобны той из третьей группы.
Данные по IC таблицы 4. четвертой группы в составе кривые температуры.
ГРУППА В СОСТАВЕ ГОСПОДИНА РЕЗУЛЬТАТА ЧЕТВЕРТ КРИВЫЕ ТЕМПЕРАТУРЫ
Как третий набор кривых температуры, все положения с или без компонентов прошли приемлемые стандарты. Вычисляйте 10 шоу которые никакому сопротивлению более менее чем омам 1.0e8 не измеряло в измерениях сопротивления. Это значит что в нормальной практически окружающей среде где атмосфера чрезмерно не влажна, добавление напряжения тока не приведет к поломке товара.
FIG. 10, результаты ГОСПОДИНА четвертой группы в составе кривые температуры.
Наш вебсайт: www.seprays.com