مقدمه
در بخش تولید PCBA، انتقال از لحیم کاری بدون سرب به{0}}لحیمکاری بدون سرب نه صرفاً جایگزینی مواد، بلکه یک ارتقاء فرآیند جامع شامل ترمودینامیک، متالورژی و دقت تجهیزات است. علیرغم اینکه دستورالعمل RoHS برای سالها اجرا میشود، چالشهای ناشی از-لحیمکاری بدون سرب-از جمله نقاط ذوب بالا، ترشوندگی ضعیف، و مشکلات تنش مواد{4}}به عنوان متغیرهای مهمی باقی میمانند که قابلیتهای کنترل کیفیت کارخانهها را در کف تولید آزمایش میکنند.
چالش های حرارتی برای PCB ها و اجزاء از نقاط ذوب بالا
لحیم کاری{0}}سرب فقط در 183 درجه ذوب میشود، در حالی که لحیمکاری بدون سرب جریان اصلی-به ۲۱۷ درجه میرسد. این افزایش 34 درجه به طور مستقیم دمای اوج جریان مجدد در فرآیندهای PCBA را به آستانه 240-250 درجه می رساند.
در چنین دماهای بالا، رزین موجود در بسترهای PCB به شدت مستعد تخریب فیزیکی است که منجر به لایه برداری یا تغییر رنگ می شود. به طور همزمان، محدودیتهای استقامت حرارتی اجزای حساس به حرارت{1}}مانند خازنهای الکترولیتی و کانکتورها با چالشهای جدی مواجه هستند. کنترل کیفیت باید در مرحله مصرف مواد آغاز شود و به شدت Td PCB (دمای تجزیه حرارتی) و درجه حرارتی اجزا را بررسی کند. در عمل، تکنسینها باید از دماسنجهای چند نقطهای برای تنظیم دقیق مشخصات دمای فر استفاده کنند، و تفاوت دما بین اجزای بزرگ،-گرمای-ظرفیت و اجزای کوچک{7}حرارت-ظرفیت کم{8} را به حداقل برسانند تا از گرمای بیش از حد موضعی جلوگیری شود.
تغییرات در معیارهای ظاهری مفصل لحیم کاری به دلیل نابرابری خیس شدن
لحیم کاری بدون سرب{0}}کشش سطحی بسیار بالاتری نسبت به لحیم کاری سرب نشان میدهد که در نتیجه خواص مرطوب کنندگی نسبتاً ضعیفتری دارد. در طی بازرسی بصری پردازش PCBA، اتصالات لحیم بدون سرب دیگر آینه-مشخصات براق بودن اتصالات سربی را نشان نمیدهند. درعوض، روکش مات ظریفی را به نمایش میگذارند، با ارتفاع لحیم کاری و زاویه پخش اغلب کمتر از فرآیندهای سربی.
این تغییر ویژگی فیزیکی نیازمند معیارهای ارزیابی به روز شده برای تیم های QA است. دنبال کردن کورکورانه استانداردهای "روشن، کامل و گرد" از دوران سرب به راحتی می تواند منجر به دوباره کاری بیش از حد شود و به طور بالقوه به لایه IMC روی پدها آسیب برساند. تمرکز باید روی کمی کردن زاویه ترشوندگی و پوشش کم پر شود. استفاده از الگوریتمهای{3}}AOI با وضوح بالا برای مدلسازی مجدد-مورفولوژی منحصر به فرد اتصالات لحیم کاری آزاد{5}}از قضاوتهای نادرست که باعث تلفات تولید میشود، جلوگیری میکند.
نرخ رشد لایه IMC و مدیریت شکنندگی مفصل لحیم کاری
محیط{0}}در دمای بالا فرآیندهای بدون سرب- رشد لایه IMC را تسریع میکند. در حالی که IMC متوسط برای لحیم کاری پایدار ضروری است، آلیاژهای بدون سرب مانند SAC305 تمایل به تشکیل ترکیبات بین فلزی Cu6Sn5 یا Ag3Sn بسیار ضخیم در طول لحیم کاری دارند و شکنندگی اتصال را به طور قابل توجهی افزایش می دهند.
هنگامی که اجزای PCBA ضربه های افت، ارتعاش یا تنش های انبساط/انقباض حرارتی را تجربه می کنند، رابط های مشترک بیش از حد شکننده مستعد شکستگی هستند. مدیریت کیفیت باید محدودیتهای شدید جریان مجدد ثانویه را ایجاد کند و نظارت دینامیکی دما را روی نوکهای آهن لحیم کاری در ایستگاههای حیاتی اجرا کند تا از ایجاد بیشتر لایههای فلزی شکننده در دمای بالا در حین لحیم کاری دستی جلوگیری کند. برای محصولات کنترل خودرو یا صنعتی، آزمایش شوک حرارتی باید اضافه شود تا قابلیت اطمینان مکانیکی تحت سیکلهای تنش بلندمدت تأیید شود.
فعالیت شار و پاکسازی یون باقیمانده
با توجه به سرعت اکسیداسیون بسیار سریع لحیم کاری -آزاد سرب در دماهای بالا، شارهای آزاد- مربوطه معمولاً حاوی نسبتهای بالاتری از فعالکنندهها و رزین هستند. بقایای تولید شده توسط این اجزا پس از واکنش های دمای بالا اغلب دشوارتر است و خطرات مهاجرت الکتریکی بالاتری را به همراه دارد.
در طول تولید PCBA، بازرسی خود{0} باید تمیزی سطح تخته لحیم کاری را در اولویت قرار دهد. اگر تمیز کردن یونی قبل از پوشش همشکل ناقص باشد، فعالکنندههای باقیمانده میتوانند باعث رشد دندریت در محیطهای مرطوب شوند و باعث اتصال کوتاه میکرو{3}} شوند. کارخانه ها باید به طور منظم غلظت یون محلول تمیز کننده را آزمایش کنند و پارامترهای فشار تمیز کردن اولتراسونیک یا اسپری را برای فرآیندهای{5} بدون سرب بهینه کنند.
نتیجه گیری
پذیرش فرآیندهای{0} بدون سرب به طور ذاتی حاشیه تحمل را در پنجره فرآیند محدود می کند. اگر با گلوگاه های فنی مانند اتصالات لحیم خاکستری، آسیب حرارتی به قطعات، یا کاهش قابلیت اطمینان طولانی مدت در طول انتقال از تولید سرب به تولید بدون سرب مواجه شدید، این نشان می دهد که منطق کنترل کیفیت شما به ارتقاهای فیزیکی و شیمیایی عمیق تری نیاز دارد.
حقایق سریعدرباره NeoDen
1) تاسیس در سال 2010، 200 + کارمند، 27000+ متر مربع. کارخانه
2) محصولات NeoDen: سری های مختلف دستگاه های PnP، NeoDen YY1، NeoDen4، NeoDen5، NeoDen K1830، NeoDen9، NeoDen N10P. Reflow Oven Series IN و همچنین SMT Line کامل شامل تمام تجهیزات SMT لازم است.
3) مشتریان موفق 10000+ در سراسر جهان.
4) 40+ نمایندگان جهانی تحت پوشش در آسیا، اروپا، آمریکا، اقیانوسیه و آفریقا.
5) مرکز تحقیق و توسعه: 3 بخش تحقیق و توسعه با 25+ مهندسان حرفه ای تحقیق و توسعه.
6) با CE فهرست شده و 70+ حق اختراع دریافت کرده است.
7) 30+ مهندسین کنترل کیفیت و پشتیبانی فنی، 15+ فروش بین المللی ارشد، برای پاسخگویی به موقع مشتری در عرض 8 ساعت، و ارائه راه حل های حرفه ای در عرض 24 ساعت.