Jak používat pájecí pastu?

Pájecí pastaslouží jako páteř moderní technologie montáže povrchové montáže a funguje jako adhezivní i vodivé médium pro vytvoření spolehlivého elektrického propojení mezi součástkami a destičkami PCB. Tato tixotropní sloučenina-skládající se z mikrokuliček z kovové slitiny zavěšené v tavidlu-vyžaduje promyšlené manipulační protokoly a aplikační metodologie, aby bylo dosaženo metalurgických spojů, které splňují standardy zpracování IPC-A-610. Reologické vlastnosti materiálu se výrazně mění v závislosti na teplotě a smykových silách, takže podmínky skladování a depoziční techniky jsou rozhodujícími faktory úspěchu v jakékoli montážní operaci.

dozvědět se více

Když s těmito věcmi začnete pracovat, nikdo vám neřekne: studená pasta se nechová nic jako pasta při pokojové teplotě. Vytáhněte ji z chlazeného skladu (obvykle 0-10 stupňů pro slitiny SAC) a musíte ji nechat odležet. Minimálně čtyři hodiny. Někteří kluci jsou netrpěliví a zkoušejí to použít po dvou hodinách - velká chyba. Viskozita tavidla se nestabilizuje správně.

Viděl jsem techniky úplně vynechat krok míchání. Kovové kuličky se během skladování oddělují od nosiče tavidla, zvláště pokud nádoba stojí několik týdnů. Jemné zamíchání plastovou stěrkou-asi šedesát sekund-vše rovnoměrně rozprostře. Ne intenzivní míchání. Zavedete vzduchové bubliny, které později způsobí močení.

Způsob, jakým používáte pájecí pastu, zcela závisí na objemu výroby a požadavcích na rozteč podložek. Tisk přes šablony dominuje velkoobjemové-výrobě z dobrého důvodu: konzistentní výšky nánosů, opakovatelná výplň apertury a propustnost měřená v sekundách na desku spíše než v minutách.

Tloušťka šablony je důležitější, než si většina lidí uvědomuje. Používáte BGA s roztečí 0,4 mm? Pravděpodobně se díváte na 100-mikrometrové šablony s otvory zmenšenými o 10–15 % oproti nominálním rozměrům podložky. Standardní rozteč materiálu - 1,27 mm a výše - funguje dobře s tloušťkou 150-200 mikronů. Vztah mezi plochou otvoru a stěnou není vždy intuitivní. Poměr ploch pod 0,66 způsobuje problémy s uvolňováním pasty. Pokaždé.
Pro prototypovou práci a operace přepracování dává dávkování injekční stříkačkou větší smysl. Ruční ovládání. Žádný čas nastavení šablony. Ale tlak, který použijete, změní vše o objemu vkladu. Příliš lehké a vy honíte otevřené. Příliš těžké a přemostění se na zařízeních s jemným{5}}rozklonem stává nevyhnutelným.

Podívej, zní to směšně. Profesionální inženýři používající párátka. Ale pro pasivy 0201 nebo scénáře oprav, kde potřebujete pastu na jednu podložku? Dřevěné párátko namočené do pasty a zapíchnuté na terč funguje překvapivě dobře. Pasta se lepí na měď. Následuje umístění komponent. Teplo.

Nestojí to za produkci-. Porušuje všechny zásady štíhlé výroby. Ale když zákazník potřebuje, aby byla deska odeslána zítra a vaše tiskárna šablon selhala ve 16:00, můžete to udělat.

Použití pájecí pasty se standardní páječkou není ideální. Ale funguje to v malíčku. Naneste malé množství na podložku, umístěte součást a poté přiložte železný hrot ke spoji. Tok se aktivuje okamžitě-uvidíte, jak bublá a mírně kouří. Kuličky pájky se spojí do kapaliny, namočí povrchy a máte hotovo.

Záludná část? Regulace teploty. Běžné žehličky mají vyšší teplotu než přetavovací pece, protože spoléhají na přímý kontakt. V podstatě děláte selektivní přetavení jeden spoj po druhém. Rychlý dotyk, nechejte kapilární působení natáhnout roztavenou pájku tam, kam má jít, a pokračujte. Příliš dlouhé setrvání podložku přehřívá. Laminát ztmavne. Kompromisy přilnavosti.

Horkovzdušné stanice nabízejí lepší výsledky pro ruční montáž-na pastu. Nepřímý ohřev se rovnoměrněji distribuuje mezi vícekolíkové komponenty. BGA, QFN, cokoliv se skrytými spoji pod tělem balíčku-horký vzduch se stává povinným. Na ty spáry se železným hrotem nedostaneš.

Dostat pastu na desku představuje polovinu úspěchu. Tepelný profil určuje, zda skončíte s lesklými, správně navlhčenými spoji nebo matnými, zrnitými spoji, které při tepelném cyklování selžou.

Slitiny-bez olova-SAC305 jsou nejběžnější-vyžadují maximální teploty kolem 235-250 stupňů s dobou nad likvidem (TAL) 45-90 sekund. Tradiční eutektické cínové-olovo taje při 183 stupních, což umožňuje shovívavější špičkové teploty v rozsahu 205–220 stupňů. Delta je důležitá, protože teplotní parametry komponentů nedržely krok s požadavky na bezolovnaté. MLCC, elektrolyty, konektory – všechny mají maximální limity expozice.

Předehřívací zóna existuje proto, aby odehnala těkavé látky a uvedla celou sestavu do tepelné rovnováhy před tím, než dojde k přetavení. Přeskočte ji nebo ji proběhněte a uvidíte kuličky pájky rozházené po desce. Tavidlo doslova vře a prská.

Pozornost si zaslouží i rampové rychlosti. Překročení 3 stupňů za sekundu během předehřívání namáhá keramické kondenzátory. Vznikají zlomeniny. Není hned vidět. Způsobí polní selhání o měsíce později.

Solder Paste

Nastává náhrobní kámen. Fyzika povrchového napětí v kombinaci s nerovnoměrným ohřevem zvedá jeden konec součástí čipu vertikálně. Vypadá přesně jako náhrobek-odtud ten název. Symetrie designu podložky pomáhá. Stejně tak zajištění rovnováhy tepelné hmoty napříč stopou součásti.

Přemostění mezi sousedními kolíky sužuje-jemnou práci. Nadměrný objem pasty. Otvory šablony jsou příliš velké. Síla umístění tlačí pastu směrem ven. Někdy všechny tři současně. Oprava závisí na tom, který faktor dominuje. Systémy SPI zachytí problémy s objemem před přeformátováním. Zarovnání vidění zachycuje poziční chyby. Ale pokud vaše gerber data specifikují nesprávnou velikost clony, honíte duchy, dokud někdo skutečně nezměří, co je na šabloně.

Zrušení uvnitř BGA spojení zůstává sporné. IPC umožňuje určité procentuální prahové hodnoty. Zákazníci z automobilového průmyslu často požadují přísnější limity. Mechanismus tvorby dutin zahrnuje zachycené těkavé látky, které nemohou uniknout skrz roztavenou matrici pájky. Úpravy profilu-zejména delší zóny ponoření-někdy pomohou. Někdy ne. Chemie pasty hraje větší roli, než si většina inženýrů zařízení chce připustit.

Výrobci uvádějí skladovatelnost za předpokladu nepřetržitého chlazení. Šest měsíců. Dvanáct měsíců. Jakmile otevřete nádobu, hodiny se poněkud resetují-expozice kyslíku urychluje degradaci toku. Uchovávání napůl{5}}použitých sklenic uzavřených a chlazených prodlužuje životnost, ale neexistuje žádný kouzelný vzorec, jak přesně předpovědět, kdy se pasta změní z přijatelné na okrajovou.

Některá výrobní zařízení sledují pastu podle kódu šarže nábožensky. První dovnitř, první ven. Záznam teploty. Monitorování vlhkosti. Jiní vezmou jakoukoli nádobu, která je nejblíže k tiskárně, a doufají v to nejlepší. Rozdíl v kvalitě se projevuje v údajích o výtěžku prvního-průchodu. Důsledně.

Žádné -čisté složení v tomto odvětví nedominuje, protože eliminují požadavky na čištění po-přetavení. Zbytky zůstávají za normálních provozních podmínek neškodné-ne-korozivní,-nevodivé-. Ale „ne-čisté“ neznamená „bez-zbytků“. Konformní přilnavost povlaku může utrpět, pokud zbytky tavidla narušují smáčení.

Vodou-rozpustná tavidla zanechávají agresivnější zbytky, které vyžadují důkladné čištění deionizovanou vodou a saponifikátorem. Čištění přidává procesní kroky a zařízení. Ale pro vysoce-spolehlivé aplikace, kde zbytky představují jakékoli riziko, má kompromis smysl.

Přípravky na bázi kalafuny-stále existují. Některé vojenské specifikace je vyžadují. Čisticí chemie se liší od ve vodě -rozpustných-postupů obvykle vyžadujících rozpouštědlo{5}}. Podle současných norem není nijak zvlášť šetrný k životnímu prostředí.

Naučit se efektivně používat pájecí pastu vyžaduje pochopení, že každá proměnná se propojuje. Chemie pasty ovlivňuje potiskovatelnost. Návrh šablony ovlivňuje objem vkladu. Nastavení profilu ovlivňuje tvorbu kloubu. Umístění komponentů ovlivňuje konečný výnos. Změna jednoho parametru často vyžaduje úpravu dalších.

Začněte s datovými listy výrobce. Specifikují rozsahy viskozity, doporučené profily, požadavky na skladování. Poté ověřte tato doporučení na vaší konkrétní sestavě. Tepelná hmotnost vaší desky se liší od jejich testovacího vozidla. Váš mix komponent vytváří jedinečné stíny a tepelné gradienty. Jejich základní linie se stane vaším výchozím bodem-ne vaší konečnou odpovědí.

Technici, kteří důsledně vyrábějí kvalitní sestavy, rozvíjejí intuici opakováním. Pozorují jemné změny barvy pasty, které indikují degradaci tavidla. Rozpoznají vzory tisku naznačující opotřebované stěrky nebo kontaminované šablony. Budování této zkušenosti vyžaduje čas. Žádný článek nenahradí hodiny strávené-na tiskárně a troubě.

Solder Paste

Velikost částic je určena čísly "Typ". Pasta typu 3-průmyslový dříč-obsahuje kuličky převážně mezi 25-45 mikrony. Pracuje pro rozteč 0,5 mm a hrubší. Typ 4 (20-38 mikronů) zvládá jemnější geometrie. Typ 5 řeší ultrajemnou rozteč, kde by větší částice překlenuly stěny otvoru.

Menší částice znamenají větší plochu. Větší oxidační potenciál. Chemie toku se kompenzuje vyšší aktivitou,-tamto vztahu se nelze vyhnout. Náklady se zvyšují také s jemnější velikostí částic. Nezadávejte Type 4 nebo Type 5, pokud to vaše deska skutečně nepotřebuje.

Výrobní vlhkost podlahy ovlivňuje chování pasty více, než si většina uvědomuje. Nad 60 % relativní vlhkosti tavidlo absorbuje vlhkost. Vlastnosti tisku se mění. Přilnavost se snižuje. V extrémních případech absorbovaná vlhkost během přetavování přechází v páru a vytváří výbušné rozstřiky pájky.

Stejně důležitá je i teplotní stabilita. Cyklování HVAC vytváří tepelné gradienty. Viskozita pasty sleduje tyto teplotní výkyvy. Zkušení procesní inženýři korelují poklesy výnosů s povětrnostními podmínkami. Korelace se zdá absurdní, dokud nesledujete data za měsíce.