Sissejuhatus
Kaasaegsetes suure tihedusega pindkinnitusega tootmisprotsessides on pliivaba jootmise laialdane kasutuselevõtt oluliselt tõstnud sisetemperatuuri vahemikku.reflow ahjud, mille tipptemperatuur ulatub tavaliselt 240–250 kraadini. Nii kõrgetel temperatuuridel reageerib õhus olev hapnik ägedalt sulajoodise ja PCB vaskpatjadega, põhjustades jooteühenduse märguvuse halvenemist. Oksüdeerumise füüsikalise piirini minimeerimiseks on lämmastikku kaitsva atmosfääri kasutuselevõtt muutunud ülitäpse PCBA tootmise põhimeetmeks. Kuid lihtsalt lämmastiku sisseviimine ei taga kvaliteetset jootmist; Lämmastikuatmosfääri protsessiväärtust saab täielikult realiseerida ainult ahjusisese hapniku kontsentratsiooni täpse reguleerimisega ppm (miljoni osa) tasemele.
Jooteühenduse mikrostruktuuri hapnikust põhjustatud kahjustuste mehhanism kõrge temperatuuriga keskkondades
Küttetsoon ja jootmistsoon seesreflow ahion oksüdatsioonireaktsioonide kõrge riskiga alad. Kui trükkplaadil olev jootepasta sulab kõrgel temperatuuril, hakkavad metallipulbri pinnal oleva jootemaski aktiivsed koostisosad lenduma, paljastades sulametalli väga reaktsioonivõimelise pinna. Kui jääkhapniku kontsentratsioon ahjus on liiga kõrge, reageerivad hapnikumolekulid koheselt metallielementidega, nagu tina ja vask, moodustades jootekoha pinnale tiheda tinaoksiidi (SnO või SnO₂) kile. See kõrge sulamistemperatuuriga oksiidkile suurendab märkimisväärselt sulajoodise pindpinevust, takistades selle difusiooni väljapoole ja levikut, mis viib otseselt jooteühenduste kontaktnurga suurenemiseni. Mikroskoopilisel tasemel häirib oksüdatsioon ka intermetalliliste ühendite (IMC) normaalset kasvu vasepatjade ja tinasulami vahel, mistõttu need muutuvad jämedaks ja katkendlikuks. Kui valmis PCBA allutatakse järgneva töö käigus termilisele pingele või mehaanilisele vibratsioonile, on need oksüdatsiooni tõttu rabedaks muutunud mikroskoopilised liidesed väga altid pingepragudele, mis põhjustab juhuslikke elektrikontakti tõrkeid.
Hapniku kontsentratsiooni PPM-taseme läved, mis põhinevad erinevatel seadmepakettidel
Hapniku kontsentratsiooni täpne juhtimine nõuab diferentseeritud läviväärtuste kehtestamist, mis põhinevad trükkplaadi füüsikalistel omadustel ja seadmepaketi tüübil. Pime püüdlus ülimadala hapnikukontsentratsiooni poole toob kaasa lämmastiku tarbimise kulude eksponentsiaalse suurenemise; seetõttu tuleb luua teaduslikult põhjendatud protsessiaken. Standardsete 0402 ja 0603 pindkinnitusega takisti- ja kondensaatorikomponentide ning peensammuliste QFP-seadmete puhul pärsib hapniku kontsentratsiooni reguleerimine vahemikus 1000 kuni 1500 ppm tõhusalt pinna oksüdatsiooni ja tagab põhilise märgumise kiirendamise. Kuid kui tegemist on QFN-idega, millel on suure pindalaga põhjapadjad, üliminiatuursed 01005 komponendid või tihedalt pakitud BGA-d, CSP-d ja flip-chip-seadmed, tuleb protsessi punaseid jooni rangelt pingutada. Sellised ülitäpsed PCBA tootmisprojektid nõuavad, et hapniku kontsentratsioon jootmistsoonis oleks rangelt vahemikus 200 ppm kuni 500 ppm. Äärmiselt inertses keskkonnas alla 500 ppm joodise märgumisvõime läbib kvalitatiivse hüppe, mis mitte ainult ei vähenda märkimisväärselt tühimike taset BGA-des, vaid kõrvaldab täielikult ka joodissildadefektid ülipeene sammuga tihvtide vahel.
Digitaalne juhtimine mitmepunktilise suletud ahela proovivõtu ja lämmastikuvoolu reguleerimise kaudu
PPM-taseme hapnikukontsentratsiooni pikaajalise stabiilsuse saavutamine tagasivooluahjus ei saa tugineda perioodilisele käsitsi võrguühenduseta testimisele; see peab sõltuma reflow ahju sisseehitatud võrgupõhisest mitmepunktilisest hapnikukontsentratsiooni analüüsisüsteemist ja suletud ahela juhtimisalgoritmidest. Kvaliteetsed tagasivooluahjud on tavaliselt varustatud ülitäpse tsirkooniumoksiidi hapnikuanduritega vastavalt eelsoojendus-, tasandus-, jootmis- ja jahutustsoonis. Need andurid võtavad pidevalt reaalajas ühe sekundi sagedusega proove ahju gaasist, et jälgida hapniku kontsentratsiooni kohalikke kõikumisi. Digitaalne juhtimissüsteem (SPC) salvestab need diskreetsed andmevood dünaamiliselt. Kui hapniku kontsentratsioon jootetsoonis triivib 450 ppm-ni, ületades protsessi ülempiiri 400 ppm - õhu tõttu, mis siseneb plaatide ahju sisenemisel või sealt väljumisel, annab tagaosa juhtplokk koheselt käsu, et juhendada selle piirkonna rõhuga reguleeritavat reguleerventiili kõrge puhtusastmega lämmastiku voolukiirust suurendama. Samal ajal töötavad ahju mõlemas otsas asuvad gaasikardinad ja väljatõmbesüsteemid kooskõlastatult, et reguleerida õhuvoolu tasakaalu, tõrjudes kiiresti välja imbunud õhu ja viies hapniku kontsentratsiooni 20 sekundi jooksul tagasi ohututesse piiridesse, tagades, et iga plaat läbib pidevat, äärmiselt madala hapnikusisaldusega keskkonda.
Täielik koordineerimine tagab lämmastiku puhtuse ja õhutiheduse juhtimise protsessi spetsifikatsioonides
PPM-taseme hapnikukontroll on süstemaatiline ettevõtmine, mis ei tugine mitte ainult tagasivooluahju suletud ahelaga juhtimisele, vaid ka väliste tugisüsteemide standardiseeritud juhtimisele. Lämmastikuvarude puhtus lähtekohas peab vastama "viis-üheksa" standardile 99,999%. See on põhiline füüsiline eeltingimus tagamaks, et hapniku taset ahju sees saab vähendada alla 200 ppm. Korrapärase hoolduse käigus peavad tehnikud perioodiliselt kontrollima ahju ülemise kaane tihendi, vaateakna klaasi ja juhtsiinide reguleerimismehhanismide mehaaniliste ühenduste õhutihedust, et rangelt vältida gaasilekkeid, mis on põhjustatud soojuspaisumisest ja kokkutõmbumisest tulenevatest mikroskoopilistest tühikutest. Lisaks peaksid materjaliinsenerid tootmise planeerimise etapis enne PCBA pindpaigaldamist optimeerima jootepasta valikut lämmastikukeskkonna jaoks, valides madala jäägisisaldusega, väga reaktsioonivõimelise, halogeenivaba jootepasta, mis sobib madala hapnikusisaldusega tingimustes. Kasutades lämmastiku kaitsvat kapslit aktivaatori lenduvate ainete suhtes, puhastatakse jootmisliidest veelgi, mille tulemuseks on veatu jooteühenduse moodustumine kogu plaadi ulatuses.
Ettevõtte profiil
2010. aastal asutatud Zhejiang NeoDen Technology Co., LTD. on professionaalne tootja, kes on spetsialiseerunud SMT valimis- ja asetamismasinale, ümbervoolamisahjule, šabloontrükimasinale, SMT tootmisliinile ja teistele SMT toodetele. Meil on oma teadus- ja arendusmeeskond ja oma tehas, kasutades ära meie enda rikkalikke kogemusi teadus- ja arendustegevuses, hästi koolitatud tootmist, võitnud ülemaailmselt klientidelt suurepärase maine.
Sel kümnendil töötasime iseseisvalt välja NeoDen4, NeoDen IN6, NeoDen K1830, NeoDen FP2636 ja muud SMT tooted, mida müüdi hästi üle kogu maailma. Siiani oleme müünud rohkem kui 10 000 tk masinat ja eksportinud neid enam kui 130 riiki üle maailma, luues turul hea maine. Oma ülemaailmses ökosüsteemis teeme koostööd oma parima partneriga, et pakkuda tihedamat müügiteenust, kõrget professionaalset ja tõhusat tehnilist tuge.
Usume, et suurepärased inimesed ja partnerid teevad NeoDenist suurepärase ettevõtte ning et meie pühendumus innovatsioonile, mitmekesisusele ja jätkusuutlikkusele tagab, et SMT automatiseerimine on igal pool igal harrastajal kättesaadav.