Як використовувати паяльну пасту?

Паяльна пастаслужить основою сучасної технології поверхневого монтажу, функціонуючи як адгезивне та провідне середовище для встановлення надійних електричних з’єднань між компонентами та контактними майданчиками друкованої плати. Ця тиксотропна сполука,-що містить мікросфери металевого сплаву, суспендовані у флюсовому наповнювачі-, потребує навмисних протоколів поводження та методології застосування для досягнення металургійних зв’язків, які відповідають стандартам IPC-A-610. Реологічні властивості матеріалу суттєво змінюються під впливом температури та сил зсуву, що робить умови зберігання та методи осадження критичними факторами успіху в будь-якій операції складання.

дізнатися більше

Ось що вам ніхто не каже, коли ви вперше починаєте працювати з цим матеріалом: холодна паста не схожа на пасту кімнатної-температури. Вийміть його з охолодженого місця зберігання (зазвичай 0-10 градусів для сплавів SAC), і ви повинні залишити його на сидіти. Мінімум чотири години. Деякі хлопці втрачають терпіння і намагаються використати його через дві години - велика помилка. В’язкість флюсу не стабілізується належним чином.

Я бачив, як техніки повністю пропускають етап змішування. Металеві сфери відокремлюються від носія флюсу під час зберігання, особливо якщо баночка простояла тижнями. Обережне перемішування пластиковою лопаткою-приблизно шістдесят секунд-перерозподіляє все рівномірно. Не інтенсивне перемішування. Згодом у вас з’являться повітряні бульбашки, які викликають сечовипускання.

Спосіб використання паяльної пасти повністю залежить від обсягу виробництва та вимог щодо кроку колодки. Трафаретний друк домінує у-великосерійному виробництві з поважної причини: постійна висота нанесення, повторюване заповнення отворів і пропускна здатність вимірюється в секундах на дошку, а не в хвилинах.

Товщина трафарету має більше значення, ніж більшість людей усвідомлюють. Ви використовуєте BGA з кроком 0,4 мм? Ймовірно, ви дивитесь на 100-мікронні трафарети з отворами, зменшеними на 10-15% від номінальних розмірів тампона. Стандартний крок — 1,27 мм і вище — добре працює з товщиною 150-200 мікрон. Зв’язок між площею отвору та стіною не завжди інтуїтивно зрозумілий. Коефіцієнт площі нижче 0,66 викликає проблеми з вивільненням пасти. Кожен раз.
Для роботи над прототипом і переробки дозування шприців має більший сенс. Ручне управління. Немає часу на налаштування трафарету. Але тиск, який ви застосовуєте, змінює все щодо обсягу депозиту. Занадто легкий, і ти женешся за відкриттям. Занадто важкий і перемикання стає неминучим на пристроях з малим-кроком.

Подивіться, це звучить смішно. Професійні інженери використовують зубочистки. Але для пасивів 0201 або сценаріїв ремонту, де вам потрібна вставка на одній панелі? Дерев’яна зубочистка, змочена в пасту та нанесена на мішень, працює напрочуд добре. Паста прилипає до міді. Далі йде розміщення компонентів. Тепло.

Це не варте виробництва-. Це порушує всі принципи ощадливого виробництва. Але коли клієнту потрібна дошка, доставлена завтра, а ваш трафаретний принтер вийшов з ладу о 16:00, ви змушуєте це працювати.

Використання паяльної пасти зі стандартним паяльником не є ідеальним. Але це працює в крайньому випадку. Нанесіть невелику кількість на подушечку, розмістіть компонент, а потім піднесіть залізний наконечник до з’єднання. Флюс активується негайно-ви побачите, як він пузириться та злегка димить. Сфери припою зливаються в рідину, змочують поверхні, і все готово.

Складна частина? Контроль температури. Звичайні праски нагріваються вище, ніж печі оплавлення, тому що вони залежать від прямого контакту. По суті, ви виконуєте вибіркове оплавлення одного з’єднання за раз. Швидкий дотик, дозвольте капілярній дії втягнути розплавлений припій туди, куди йому потрібно, і рухайтеся далі. Занадто тривале перебування перегріває прокладку. Ламінат темніє. Компроміс з адгезією.

Термоповітряні станції пропонують кращі результати для ручного складання-на основі пасти. Непряме нагрівання рівномірніше розподіляється між багато-контактними компонентами. BGA, QFN, будь-що з прихованими з’єднаннями під корпусом-гаряче повітря стає обов’язковим. До тих стиків залізним наконечником не дістанешся.

Потрапити пасту на дошку – півсправи. Термічний профіль визначає, чи будуть у вас блискучі, належним чином зволожені з’єднання чи тьмяні, зернисті з’єднання, які вийдуть з ладу під час термічного циклу.

Сплави-без свинцю{1}}SAC305, як найпоширеніші-потребують пікові температури близько 235-250 градусів із часом вище ліквідусу (TAL) 45-90 секунд. Традиційний евтектичний олов’яний-свинець плавиться при 183 градусах, дозволяючи більш поблажливі пікові температури в діапазоні 205-220 градусів. Дельта має значення, оскільки номінальні температури компонентів не відповідають вимогам щодо вмісту свинцю. MLCC, електролітики, з’єднувачі – усі вони мають максимальні межі впливу.

Зона попереднього нагрівання існує для того, щоб вивести летючі речовини потоку та привести всю збірку до теплової рівноваги перед оплавленням. Пропустіть його або поспішіть через нього, і ви побачите кульки припою, розкидані по дошці. Флюс буквально кипить і бризкає.

Зростання ставок також заслуговує на увагу. Перевищення 3 градусів за секунду під час попереднього нагрівання напружує керамічні конденсатори. Розвиваються переломи. Видно не відразу. Через кілька місяців вони призведуть до збоїв на полях.

Solder Paste

Надгробки бувають. Фізика поверхневого натягу в поєднанні з нерівномірним нагріванням піднімає один кінець компонентів мікросхеми вертикально. Він виглядає точно як надгробок-звідси й назва. Допомагає симетрія дизайну колодок. Так само й забезпечення балансу теплової маси в розмірі компонентів.

Перемикання між сусідніми кеглями заважає точній{0}}роботі. Надмірний обсяг пасти. Надто великі отвори трафарету. Сила розміщення штовхає пасту назовні. Іноді всі три одночасно. Виправлення залежить від того, який фактор домінує. Системи SPI виявляють проблеми з об’ємом перед оплавленням. Вирівнювання зору вловлює позиційні помилки. Але якщо ваші дані Gerber вказали неправильні розміри діафрагми, ви ганяєтеся за привидами, поки хтось не виміряє те, що зображено на трафареті.

Відсутність внутрішніх з'єднань BGA залишається спірною. IPC допускає певні відсоткові пороги. Автомобільні клієнти часто вимагають суворіших обмежень. Механізм утворення пустот включає захоплені леткі речовини флюсу, які не можуть вийти через розплавлену матрицю припою. Коригування профілю-зокрема довші зони замочування-іноді допомагають. Іноді вони цього не роблять. Хімічний склад пасти відіграє більшу роль, ніж хочуть визнати більшість інженерів обладнання.

Виробники вказують термін придатності при безперервному охолодженні. Шість місяців. Дванадцять місяців. Годинник дещо скидається, коли ви відкриваєте контейнер-вплив кисню прискорює деградацію потоку. Зберігання наполовину{5}}використаних банок закритими й охолодженими подовжує термін служби, але немає чарівної формули, щоб точно передбачити, коли паста перейде з прийнятної на граничну.

Деякі виробничі потужності регулярно відстежують вставку за кодом партії. Першим увійшов, першим вийшов. Реєстрація температури. Моніторинг вологості. Інші хапають будь-яку банку, яка стоїть найближче до принтера, і сподіваються на краще. Різниця в якості відображається в-даних продуктивності першого проходу. Послідовно.

Жодні-чисті рецептури не домінують у галузі, оскільки вони усувають вимоги до очищення після-оплавлення. Залишки залишаються доброякісними-не-корозійними, не-провідними-за нормальних умов експлуатації. Але «не-чисто» не означає «без-залишків». Конформна адгезія покриття може погіршитися, якщо залишки флюсу перешкоджають зволоженню.

Водо{0}}розчинні флюси залишають більш агресивні залишки, які потребують ретельного очищення за допомогою діонованої води та омилювача. Очищення додає етапи процесу та обладнання. Але для високо-надійних застосувань, де залишки становлять будь-який ризик, компроміс має сенс.

Склади на основі-каніфолі все ще існують. Деякі військові специфікації вимагають їх. Хімічні засоби очищення відрізняються від-водорозчинних-зазвичай вимагають процесів-на основі розчинників. Не особливо екологічно чистий за нинішніми стандартами.

Щоб навчитися ефективно використовувати паяльну пасту, потрібно розуміти, що кожна змінна взаємопов’язана. Хімічний склад пасти впливає на можливість друку. Дизайн трафарету впливає на обсяг депозиту. Налаштування профілю впливають на формування суглобів. Розміщення компонентів впливає на кінцевий вихід. Зміна одного параметра часто вимагає коригування інших.

Почніть із таблиці даних виробника. Вони вказують діапазони в'язкості, рекомендовані профілі, вимоги до зберігання. Потім перевірте ці рекомендації на вашій конкретній збірці. Теплова маса вашої дошки відрізняється від тестового автомобіля. Ваше поєднання компонентів створює унікальні тіні та температурні градієнти. Їхня базова лінія стає вашою відправною точкою,-а не вашою остаточною відповіддю.

Техніки, які постійно виробляють якісні збірки, розвивають інтуїцію через повторення. Вони помічають незначні зміни кольору пасти, що вказує на деградацію флюсу. Вони розпізнають візерунки друку, що вказують на зношені ракелі або забруднені трафарети. На формування цього досвіду потрібен час. Жодна річ не замінить робочі години-за принтером і духовкою.

Solder Paste

Розмір частинок позначається номерами типу. Паста типу 3-робоча конячка промисловості-містить сфери переважно від 25-45 мікрон. Працює з кроком 0,5 мм і грубіше. Тип 4 (20-38 мікрон) обробляє більш тонку геометрію. Тип 5 стосується ультратонкого кроку, де більші частинки перекривають стінки отвору.

Менші частинки означають більшу площу поверхні. Більший потенціал окислення. Хімічний склад потоку компенсує більшу активність-не уникнути цього зв’язку. Вартість також зростає з дрібнішими розмірами частинок. Не вказуйте тип 4 або тип 5, якщо це дійсно не потрібно вашій платі.

Вологість підлоги виробництва впливає на поведінку пасти більше, ніж більшість уявляє. При відносній вологості вище 60% флюс поглинає вологу. Зміна характеристик друку. Зменшується липкість. У екстремальних випадках поглинена волога перетворюється на пару під час оплавлення, створюючи вибухові бризки припою.

Стабільність температури однаково важлива. Циклічна зміна опалення, вентиляції та кондиціонування повітря створює температурні градієнти. В’язкість пасти відстежує ці коливання температури. Досвідчені інженери-технологи співвідносять зниження врожайності з погодними умовами. Кореляція здається абсурдною, доки ви не відстежите дані за місяці.