مقدمه
تجهیزات-ولتاژ بالا-انتقال برق و کنترل شبکه هوشمند در تمام سال-در محیط‌های ولتاژ بالا- ده‌ها هزار ولت کار می‌کنند. ساخت این مجموعه‌های PCBA الزامات بسیار سخت‌تری را در مورد عایق الکتریکی، راندمان اتلاف حرارتی و استحکام مکانیکی نسبت به لوازم الکترونیکی مصرفی که در دمای اتاق کار می‌کنند، تحمیل می‌کند. در فرآیند SMT، حفره‌های میکروسکوپی به شدت مستعد تشکیل زیر BGAهای-بزرگ، QFNهای بدون سرب و ماسفت‌های قدرتمند (مانند DFN) هستند. تحت تأثیر میدان‌های الکتریکی با ولتاژ بالا، این حفره‌های پنهان در اتصالات لحیم کاری می‌تواند باعث تمرکز میدان الکتریکی موضعی، تسریع شکست دی الکتریک یا منجر به فرسودگی تراشه به دلیل افزایش مقاومت حرارتی شود. در طول کل فرآیند تولید PCBA برای بردهای{10}انتقال برق با ولتاژ بالا، ایجاد استانداردهای دقیق کنترل عمق حباب با استفاده ازپرتوهای ایکس-سه بعدی-با دقت بالا (AXI)روش اصلی برای جلوگیری کامل از خرابی های گذرا تاخیری است.
مکانیسم خطرات حباب در شرایط ولتاژ بالا-: تمرکز میدان الکتریکی موضعی و تجمع مقاومت حرارتی
حباب‌های داخل اتصالات لحیم کاری اساساً حفره‌هایی هستند که وقتی گازهای فرار باقیمانده نتوانند به موقع از لایه میانی خارج شوند، ایجاد می‌شوند. اگرچه این حباب‌ها به عنوان مسیرهای رسانا در طول آزمایش PCBA ولتاژ پایین معمولی ظاهر می‌شوند، اما در شرایط ولتاژ بالا- و-بالا{4}}خطر پنهانی دارند. این حباب ها پر از هوا یا بقایای تبخیر شار، ثابت دی الکتریک بسیار کمتری نسبت به آلیاژ قلع اطراف دارند. هنگامی که ولتاژهای گذرا صدها یا حتی هزاران ولت از لنت عبور می کنند، تمرکز تنش میدان الکتریکی شدید در لبه های حباب ها اتفاق می افتد زیرا توزیع قدرت میدان الکتریکی با ثابت دی الکتریک نسبت معکوس دارد. قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض چنین میدان‌های الکتریکی با ولتاژ بالا و قوی می‌تواند باعث ایجاد تخلیه‌های ریز (تجزیه موضعی) شود که به نوبه خود مسیرهای رسانایی را تشکیل می‌دهند تا زمانی که اتصال لحیم کاری کاملاً از بین برود. علاوه بر این، اگر حباب‌های بزرگ{11}}در پد اتلاف حرارت مرکزی در پایین دستگاه‌هایی مانند QFN وجود داشته باشد، مقاومت حرارتی کلی آنها به‌طور تصاعدی افزایش می‌یابد. گرمای تولید شده توسط تراشه های قدرت را نمی توان به سرعت از طریق فویل مسی در پایین PCB پخش کرد و باعث می شود دمای محل اتصال فراتر از آستانه بحرانی 150 درجه افزایش یابد و در نهایت منجر به فرار حرارتی شود.
استاندارد کیفیت جدید برایاشعه ایکس-سه بعدی (AXI): معیارهای ارزیابی کمی چند بعدی
برای کاربردهای تخصصی-بردهای انتقال ولتاژ بالا، بازرسی دوبعدی اشعه ایکس-به دلیل همپوشانی زوایای دید و ناتوانی در تشخیص لایه‌برداری-دیگر نمی‌تواند الزامات رد کیفیت را برآورده کند.خطوط تولیدباید اتخاذ کندسیستم‌های بازرسی اشعه ایکس سه بعدی خودکاربرای ایجاد آستانه‌های رد کیفیت سه بعدی-. مشخصات صنعتی-IPC استاندارد-A-610H نسبت سطح حباب تا 25% را برای توپ های لحیم کاری استاندارد BGA مجاز می سازد. با این حال، برای تخته‌های هسته‌ای که در{12}}انتقال برق با ولتاژ بالا استفاده می‌شوند، این معیار باید به شدت سخت‌تر شود: نسبت کل مساحت حباب در هر نقطه واحد روی همه پایه‌های BGA و اتصالات لحیم کاری QFN باید کمتر از ۱۲٪ کنترل شود. علاوه بر این، استاندارد جدید محدودیت‌های سختگیرانه‌ای را برای «حداکثر تک حباب» و «محل حباب» معرفی می‌کند. هر حباب منفرد با قطر بیش از 20٪ قطر توپ لحیم کاری ناسازگار تلقی می شود. در همان زمان، 3D AXI از فناوری اسکن توموگرافی برای نظارت بر اینکه آیا حباب ها در مجاورت رابط مؤلفه یا رابط پد PCB (به عنوان مثال، لایه IMC) هستند، استفاده می کند. حباب‌هایی که در رابط لحیم کاری قرار دارند باید اکیداً رد شوند{20}حتی اگر فقط 5٪ از کل مساحت را تشکیل دهند - زیرا به شدت مستعد ایجاد ترک‌های جانبی تحت ارتعاش خارجی هستند.
کنترل منبع SMT: ماتریس{0}}دریچه‌های استنسیل سبک و بهینه‌سازی فرمولاسیون خمیر لحیم کاری
برای کاهش سرعت حباب شناسایی شده توسط بازرسی اشعه ایکس در محدوده استاندارد جدید، لازم است که تنظیمات فرآیند معکوس برای ارائه کانال های فیزیکی برای انتشار گاز در طولچاپ خمیر لحیم کاریو طراحی شابلون برای-زمین‌های بزرگ QFN و پدهای هیت سینک، فرآیند سنتی استفاده از یک دیافراگم کامل-منطقه علت اصلی تجمع-حباب‌های مقیاس بزرگ است. بخش مهندسی باید طراحی دیافراگم به سبک ماتریسی{5} را به طور کامل اجرا کند و پنجره شابلون باز اولیه را به 4، 9 یا 16 ماتریس شبکه 3×3 مستقل تقسیم کند که ناحیه دیافراگم 65 تا 75 درصد از کل سطح پد را تشکیل می دهد. یک کانال 0.2 میلی متری تا 0.3 میلی متری "صلیبی{16}شکل"{17}}در بین بخش های شبکه باید باقی بماند. در طول فاز اولیهلحیم کاری مجددگازهای حلال از شار-که با گرم شدن به سرعت تبخیر می‌شوند-به آرامی از طریق این مسیرهای بدون پوشش به بیرون جریان می‌یابند و از ادغام حباب‌های کوچک متعدد به حباب‌های بسیار بزرگ که از حد مجاز فراتر می‌روند، جلوگیری می‌کنند. علاوه بر این، بخش مواد باید استفاده از سیستم‌های شار شیمیایی با حلال‌های-نقطه‌جوش بالا و نرخ تبلور پایین را در اولویت قرار دهد تا چرخه آزادسازی گاز در طول مرحله شیب دمایی-بالا افزایش یابد.
کالیبراسیون منحنی دمای اجاق گاز: نقش محوری فرآیند جریان مجدد خلاء
فرآیندهای ترمودینامیکی لحیم کاری مجدد به طور مستقیم بر دینامیک فرار گازهای داخلی در خمیر لحیم در حالی که در حالت مذاب است تأثیر می گذارد. منحنی دما با دقت طراحی شده آخرین مرحله در از بین بردن حباب ها است. در ناحیه همدما، تکنسین ها باید زمان نگهداری را بین 150 درجه و 180 درجه تا 90 ثانیه یا حتی 120 ثانیه افزایش دهند و به اجزای فعال شار اجازه دهند تا به طور کامل سطح را خیس کنند و به طور یکنواخت تبخیر شوند و در نتیجه از جوش غلیظ پس از رسیدن به خط مایع جلوگیری کنند. برای-ماژول‌های توان بالا در سیستم‌های قدرت{8}}که چالش‌های شدیدی را ایجاد می‌کنند-لحیم کاری معمولی با جریان هوا یا نیتروژن به محدودیت‌های فیزیکی خود رسیده است، که نیاز به پذیرش جامع لحیم کاری جریان مجدد خلاء دارد. هنگامی که PCBA وارد بالاترین منطقه دمایی کوره جریان مجدد می شود و خمیر لحیم کاری کاملاً ذوب می شود، محفظه خلاء تخلیه را آغاز می کند و به سرعت فشار داخلی را بین 10 تا 30 میلی بار در عرض 10 ثانیه کاهش می دهد. تحت تأثیر اختلاف فشار عظیم بین داخل و خارج، حجم حباب‌های میکروسکوپی محبوس شده در اتصالات لحیم کاری به سرعت منبسط می‌شود و به بیرون فرار می‌کند، پس از آن محفظه برای انجماد کامل به فشار اتمسفر باز می‌گردد. داده‌های تجربی تأیید می‌کنند که فرآیند جریان مجدد خلاء می‌تواند به طور مداوم نرخ حباب کلی در زیر QFN را تا 3٪ کاهش دهد.
تکیه بر بازرسی تصویربرداری دیجیتال علمی و مداخلات فیزیکی سختگیرانه فرآیند، تضمین می‌کند که مادربردهای انتقال ولتاژ بالا در طول سرویس‌های ولتاژ بالا{{0} طولانی مدت، کارکرد خطر صفر- را حفظ می‌کنند.
حقایق سریع در مورد NeoDen
- تاسیس در سال 2010، 200 + کارمند، 27000+ متر مربع. کارخانه
- محصولات NeoDen: سری های مختلف دستگاه های PnP، NeoDen YY1، NeoDen4، NeoDen5، NeoDen K1830، NeoDen9، NeoDen N10P. Reflow Oven Series IN و همچنین خط کامل SMT شامل تمام تجهیزات SMT لازم است.
- مشتریان موفق 10000+ در سراسر جهان.
- 40+ نمایندگان جهانی تحت پوشش در آسیا، اروپا، آمریکا، اقیانوسیه و آفریقا.
- مرکز تحقیق و توسعه: 3 بخش تحقیق و توسعه با 25+ مهندسان حرفه ای تحقیق و توسعه.
- با CE فهرست شده و دارای 70+ حق اختراع است.
- 30+ مهندسین کنترل کیفیت و پشتیبانی فنی، 15+ فروشندگان ارشد بین المللی، برای پاسخگویی به موقع مشتری در عرض 8 ساعت، و ارائه راه حل های حرفه ای در عرض 24 ساعت.