Spetsiaalne tagasivooluahi jääb jootepastaga tervikliku PCB kokkupanekuks kõige paremini juhitavaks võimaluseks. Prototüüpide ehitajatel ja remonditehnikutel võib aga tekkida vajadus töödelda väikest plaati või asendada üks komponent ilma tootmisahju juurdepääsuta.
Temperatuuriga-juhitava kuumutusplaadi või PCB-eelsoojendiga saab toetada valitud kogu-plaadi prototüübi tööd. Tavaliselt kasutatakse lokaalseks ümbertöötamiseks temperatuuri- ja õhuvoolu-juhitava elektroonika kuuma{5}}õhujaama. Need on erinevad ülesanded ja neid ei tohiks käsitleda asendatavate tootmisprotsessidena.
Põhiotsus:Kasutage valitud väikese prototüübi jaoks laia põhja{0}}külgkütet, määratletud ümbertöötlemisala jaoks lokaliseeritud kuuma õhku ja profileeritud tagasivooluahju, kui korratavus, varjatud liitekohad või kõrge töökindlus on olulised.
Lugejad, kes vajavad esmalt kogu materjali töövoogu, saavad selle üle vaadatakuidas kasutada jootepastatalates konditsioneerimisest ja sadestumisest kuni kuumutamiseni ja kontrollimiseni.
Otsuste kiirjuhend
| Ülesanne | Eelistatud käivitusmeetod | Peamine põhjus |
|---|---|---|
| Pange kokku väike ühepoolne{0}}prototüüp | Temperatuuri{0}}juhitava kuumutusplaadi või PCB eelsoojendi | Lai alumine{0}}külgküte ilma õhuvooluta |
| Asendage üks nähtav{0}}plii SMD komponent | Juhitava elektroonika kuuma{0}}õhujaam | Lokaalne küte sihtpaketi ümber |
| Töötle termiliselt raske kohalik piirkond ümber | Alumine eelsoojendus pluss kontrollitud kuum õhk | Vähendab temperatuuri erinevust sihtmärgi ja ülejäänud PCB vahel |
| Pange kokku tihe mitmekihiline plaat või peidetud{0}}liitpakett | Profileeritud reflow ahi või professionaalne ümbertöötlussüsteem | Nõuab korratavat temperatuurijaotust ja suutlikku kontrolli |
| Korrake protsessi kõigi tootmiskoguste puhul | Valideeritud reflow protsess | Käsitsi kuumutamine sõltub suuresti operaatorist- |
Kodumajapidamises kasutatavat keeduplaati ega üldotstarbelist-ehitussoojuspüstolit ei tohiks käsitleda kontrollitud SMT protsessitööriistana.
Mis varustus sobib?
| Varustus | Sobiv kasutamine | Peamine piirang |
|---|---|---|
| PCB eelsoojendi | Kontrollitud alumine{0}}külje eelsoojendus ja tugi lokaliseeritud ümbertöötlemiseks | Ilma täiendava soojusallikata ei pruugi ülemine{0}}poolne tagasivool lõppeda |
| Labori pliidiplaat stabiilse kontrolliga | Valitud väikesed, lamedad, ühepoolsed{0}}prototüüpplaadid | Pinna temperatuur ei võrdu vuugi temperatuuriga |
| Elektroonika kuumaõhu{0}}töötlusjaam | Lokaliseeritud komponentide eemaldamine, asendamine või uuesti voolamine | Õhuvool ja düüsi asend võivad osi liigutada või tekitada kuumi kohti |
| Ehitussoojuspüstol | Üldiselt ei sobi kontrollitud SMD tööks | Lai õhuvool ja piiratud protsessi juhtimine |
| Kodune keeduplaat | Ei ole soovitatav protsesside{0}}juhtimise tööriistana | Tundmatu ühtlus, pinna käitumine ja korratavus |
Kütteseadmete valikul tuleb järgida tahvli-, komponendi- ja materjalinõudeid,{0}}mitte tööriistale trükitud maksimaalset temperatuuri.
Ohutus ja tööjaama seadistamine
PCB käsitsi tagasivool hõlmab kuumi pindu, sulasulamit, räbusti aure ja elektriliselt tundlikke komponente. Enne kuumutamist:
- kasutada tõhusat lokaalset ventilatsiooni või suitsueemaldust;
- töötada kuuma{0}}kindlal, mittesüttival pinnal;
- hoidke juhtmed, salvrätikud, lahustid ja pakendid kuumadest seadmetest eemal;
- kasutada koostu jaoks sobivaid ESD juhtseadiseid;
- toetage või kinnitage PCB nii, et see ei saaks kuumutamise ajal libiseda;
- hoidke käepärast sobivad tööriistad plaadi käsitsemiseks pärast jahutamist;
- järgige jootepasta ohutuskaarti ja seadmete juhiseid;
- ärge puudutage ega liigutage koostu, kui joote on sulanud.
Ladustamine ja konditsioneerimine on samuti olulised. Järgige kehtivaid tootejuhiseid ja juhenditjootepasta säilivusaeg ja käsitsemineenne kuumutamist.
Kuum õhk vs pliidiplaat
| tegur | Temperatuur{0}}Juhitav pliidiplaat | Kontrollitud kuum õhk |
|---|---|---|
| Peamine soojuse suund | PCB alumisest küljest | Komponendi poolelt |
| Parim kasutuselevõtt | Väikesed terve{0}}tahvli prototüübid | Lokaliseeritud komponentide ümbertöötamine |
| Köetav ala | Suurem osa või kogu plaat | Valitud ala |
| Õhuvoolu oht | Mitte ühtegi | Saab liigutada pasta või kergeid komponente |
| Temperatuuri jaotus | Sõltub kontaktist, plaadi tasapinnast ja vase jaotusest | Sõltub õhuvoolust, düüsist, kaugusest, liikumisest ja põhja eelsoojendusest |
| Kahepoolne{0}}tahvel | Alumised osad võivad pinnaga kokku puutuda või uuesti voolata | Lähedal asuvad osad võivad saada uue kuumutustsükli |
| Korratavus | Piiratud ilma kinnituste ja mõõtudeta | Sõltub suuresti operaatori tehnikast ja seadmete juhtimisest |
| Tootmissobivus | Madal | Madal kogu{0}}plaadi kokkupanekuks |
Võrdlus ei seisne ainult selles, milline tööriist muutub kuumemaks. See räägib sellest, kuidas kuumus jõuab kõige külmemasse nõutavasse vuuki ilma kõige tundlikumat kohta ülekuumenemata.
1. meetod: terve-plaadi prototüübi uuesti voolamine kuumutusplaadiga
Temperatuuriga -juhitava kuumutusplaadi või PCB eelsoojendi võib olla praktiline valitud väikeste, lamedate, ühepoolsete{1}}prototüüpide jaoks, millel on nähtavad komponendid ja mõõdukas vase jaotus.
See meetod muutub vähem sobivaks, kui plaat sisaldab raskeid pistikuid, suuri maandusplaate, kuuma{0}}tundlikke põhjakomponente või peidetud liitekohti, mida ei saa piisavalt kontrollida.
Kontrollitud kuuma{0}}plaadi töövoog
- Vaadake dokumendid üle.Kontrollige pasta TDS-i, sulamit, säilitusajalugu, komponentide piiranguid ja niiskustundlikke käsitsemisnõudeid{0}.
- Kontrollige PCB-d ja toetage seda.Veenduge, et plaat on puhas, tasane ja sobib alumisel küljel{0}}kütmiseks.
- Kontrolli deposiiti.Kui hoiuse maht on oluline, kasutage šablooni või muud korratavat meetodit. Juhendjootepasta pealekandmise meetodidselgitab peamisi valikuid.
- Asetage komponendid täpselt.Sulajoodet võib aidata piiratud isejoondamisel{0}}, kuid see ei saa korrigeerida iga nihet.
- Paigaldage termopaarid.Mõõtke esinduslikku külmvuuki ja{0}}soojustundlikku kohta, kui see on praktiline.
- Soojendage tahvlit järk-järgult.Vältige kõrgeima seadistuse kasutamist mõõdetud protsessi asendajana.
- Täielik ümbervoolamine ja jahutamine.Kinnitage ühinemine ja märgumine, seejärel hoidke PCB-d stabiilsena, kuni joodis tahkub.
- Kontrollige enne sisselülitamist-.Kontrollige nähtavaid liitekohti, komponentide asukohta ja plaadi seisukorda.
PCB liigutamine või ebaühtlane toetamine, kui joodis jääb sulaks, võib komponente või liitekohti häirida. Mõõdetud tahvli reaktsioon on olulisem kui kuum{1}}plaat.
2. meetod: lokaalne ümbertöötlemine kuuma õhuga
Temperatuuri- ja õhuvooluga-juhitava elektroonika ümbertöötlemisjaam sobib paremini ühe komponendi asendamiseks või olemasoleva koostu piiratud padjapinna soojendamiseks.
Õhuvool toob sisse mehaanilise jõu. Sõltuvalt õhuvoolust, düüsi konstruktsioonist, kaugusest ja liikumisest võib väike otsik tekitada pigem kontsentreeritud kuuma ala kui ohutuma protsessi.
Kontrollitud kuuma{0}}õhu töövoog
- Veenduge, et lokaliseeritud ümbertöötamine on asjakohane.Peidetud-ühis- või-kõrge riskiga paketid võivad vajada erivarustust ja ülevaatust.
- Kaitske külgnevaid osi.Vaadake üle plastpistikud, kaablid, mikrofonid, kaamerad, optilised seadmed ja läheduses olevad väikesed komponendid.
- Kasutage kontrollitud jooteallikat.Kasutage ainult määratletud ümbertöötlemisprotsessi jaoks vajalikku pasta või räbusti mahtu.
- Kuumutage trükkplaati, kui see on praktiline.Alumine eelsoojendus võib vähendada energiat, mida tuleb ülalt rakendada.
- Kontrollige düüsi asendit ja õhuvoolu.Kuumutage pakendi piirkonda ühtlaselt, selle asemel, et hoida voolu ühel juhtmel või nurgal.
- Mõõtke tegelik soojusreaktsioon.Ärge kasutage jaama seadeväärtust komponendi temperatuuri tõestuseks.
- Peatage, kui ettenähtud vuugid on uuesti voolanud.Jätkates, kuna taimer ei ole aegunud, võib piirkond üle kuumeneda.
- Hoidke sõlme tahkumise ajal paigal.Kontrollige pärast seda, kui ala on ohutult jahtunud.
Infineoni ametnikplaadi kokkupaneku soovitused integreeritud pliivabade pakettide jaoksöelda, et ümbertöötlemistemperatuuri profiilid tuleks registreerida ja külgnevad komponendid võivad uuesti kokku puutuda.
Kas saate ühendada alumise eelsoojenduse ja kuuma õhu?
Jah. Termiliselt raskete sõlmede puhul võib PCB-eelsoojendi tõsta plaadi üldist temperatuuri enne, kui kontrollitud ülemine{1}}kuum õhk varustab sihtpaketis vajaliku lisaenergiaga.
Võimalike eeliste hulka kuuluvad:
- vähem kontsentreeritud ülemine{0}}külgküte;
- vähendatud temperatuuride erinevused kogu sihtpiirkonnas;
- lühem kokkupuude intensiivse kuuma õhuga;
- suurte vasktasapindadega ühendatud padjandite tõhusam kuumutamine.
See kombinatsioon nõuab ikkagi mõõtmist. Alumine kuumutus võib mõjutada alumisi komponente, samal ajal kui operaator jälgib ainult ülemist külge ja kuum õhk võib pakki liigutada pärast pasta pehmenemist.
Saate aru profiili uuesti vormindamise etappidest
See artikkel ei paku universaalseid temperatuuriväärtusi. Tegelikud piirid peavad tulema jooksvast jootepastast TDS-ist, komponendi dokumentatsioonist ja kinnitatud plaadiprofiilist.
Kontrollitud tagasivooluprofiil hõlmab tavaliselt nelja etappi:
- Eelsoojenda:Tõstke PCB temperatuuri ilma tarbetu termilise šokita.
- Termiline tasandus või leotus:Vähendage temperatuuride erinevusi komponentide ja vase piirkondade vahel, samal ajal kui voolusüsteem areneb.
- Aeg üle likviidsuse:Hoidke nõutavad liitekohad sulami vedelike kohal piisavalt kaua, et need ühineksid ja märguksid, ilma liigse kokkupuuteta.
- Kontrollitud jahutus:Laske jootel tahkuda ilma komponentide liikumise või välditava termilise pingeta.
Ametlik STK väljaannete nimekiri tuvastabIPC-7530B, Juhised massjootmisprotsesside temperatuuriprofiilide jaoks, praeguse temperatuuri-profileerimise juhisena. Manuaalne prototüüpprotsess ei muutu samaväärseks massi tagasivooluga, kuid aja jooksul temperatuuri mõõtmise põhimõte jääb aktuaalseks.
Termopaari paigutus: mõõtke PCB-d, mitte tööriista
Termopaar peaks mõõtma sihtasukohta, mitte seda ümbritsevat kuuma õhku.
- säilitada usaldusväärne kontakt valitud padja, vuugi või pakendi asukohaga;
- vältida traadi liikumist õhuvoolu või voo aktiivsuse alguses;
- vältige anduri ristmiku jätmist PCB kohal rippuma;
- vältige kinnitusviise, mis muudavad oluliselt kohalikku soojusreaktsiooni;
- sisaldama tõenäolist külmapunkti, näiteks suure vasest tasapinnaga ühendatud padi;
- lisada soojustundlikku asukohta{0}}, kui komponentide piirangud on kriitilised;
- Korratavuse tagamiseks registreerige kinnitusviis ja termopaari asend.
PCB paksus, vase jaotus, pakendi asukoht ja naaberkomponendid võivad kõik muuta liitetemperatuuri. Seetõttu võib sama seadme seadistus anda teisel plaadil erinevaid tulemusi.
Seotud on ka pasta reoloogia ja kuumutusreaktsioon. Vaadake juhenditjootepasta füüsikalised omadusedviskoossuse, nakkuvuse ja voolavuse kaalutlustel.
Kas madalal{0}}temperatuuril jootmispasta muudab käsitsi tagasivoolamise ohutuks?
Madalam -sulav sulam võib vähendada protsessi soojusvajadust, kuid see ei paranda halba temperatuuri ühtlust, kontrollimatut õhuvoolu, liigset sadememahtu ega sobimatut liitekonstruktsiooni.
Madala-temperatuuri koostistel on ka tootespetsiifilised sulami-, räbusti-, mehaanilised ja töökindluse kaalutlused. Vaadake üle valitud praegune dokumentatsioonplii-vaba madala-temperatuuriga jootepastaselle asemel, et teisaldada seadeid teisest sulamist.
Illustreerivad stsenaariumid
Järgmised näited näitavad otsustusprotsessi ja ei esinda mõõdetud tootmistulemusi.
1. stsenaarium: väike ühepoolne{1}}anduri prototüüp
Väike, lame prototüüp sisaldab ühel küljel nähtavaid takisteid, kondensaatoreid ja pliiga IC-d. Alumisel küljel pole komponente ja vase jaotus on mõõdukas.
Temperatuuriga -juhitava kuumutusplaat võib olla mõistlik käivitusmeetod, kui kasutaja saab pasta mahtu juhtida, plaati kinnitada, termopaare kinnitada ja iga liigendit kontrollida. Protsess tuleks siiski registreerida ja seda ei tohiks pidada tootmiskoguste jaoks sobivaks.
2. stsenaarium: QFP asendamine asustatud kontrolleriplaadil
Asustatud kontrolleri plaat nõuab ühe nähtava{0}}juhtme QFP väljavahetamist. Läheduses olevad pistikud ei talu laialdast kogu-plaadi soojendamist, samas kui suur maapind suurendab kohalikku soojuskoormust.
Alumine eelsoojendus pluss kontrollitud ülemine{0}}kuum õhk võib olla sobivam kui ainult pliidiplaat. Operaator peaks kaitsma külgnevaid osi, mõõtma sihtmärki ja lähedalasuvaid tundlikke kohti ning pärast jahutamist kontrollima iga ligipääsetavat juhet.
Millal peatada ja kasutada reflow ahju või professionaalset ümbertöötlussüsteemi
Kuuma-plaadi või kuumaõhu{1}}käsitsi töötlemine ei ole eelistatud tee, kui koost sisaldab:
- suured BGA massiivid või alumised{0}}lõpetatud paketid, mis nõuavad peidetud-ühist aktsepteerimist;
- QFN- või SON-paketid kriitilise kesk{0}}jootmismahuga;
- tihe mitmekihiline ehitus ja suured termilised gradiendid;
- rasked komponendid PCB mõlemal küljel;
- optilised seadmed või kuumus{0}}tundlikud plastosad;
- niiskus{0}}tundlikud komponendid ilma kontrollitud käitlemisandmeteta;
- ohutusega seotud-või kõrged-usaldusväärsuse nõuded;
- toodangu kogus, mis nõuab kinnitatud korratavust;
- puudub usaldusväärne viis temperatuuri mõõtmiseks või tulemuse kontrollimiseks.
Infineoni paketi-spetsiifilised juhised soovitavad integreeritud QFN-i ja SON-koostu jaoks sundkonvektsioonahju ümbervoolu ja märgivad, et tavapärane optiline kontroll on piiratud peamiselt pakendi all olevate ühenduste puhul.
Spetsialiseerunudpooljuhtide jootepastatuleks valida ja valideerida koos pakendi, šablooni, kuumutamise ja kontrollimise protsessiga.
Levinud vead ja esmased kontrollid
| Täheldatud defekt | Võimalik põhjus | Esimene kontroll |
|---|---|---|
| Hauakiviga komponent | Ebaühtlane kuumutamine või ebaühtlane niisutamine | Võrrelge nii padjandi temperatuure kui ka pasta ladestusi |
| Jootesild | Liigne pasta või komponendi liikumine | Hoiuse maht, paigutus ja õhuvool |
| Jootepallid | Liigne pasta, saastumine või agressiivne kuumenemine | Kleebi seisund, pealekantud maht ja kuumutamiskiirus |
| Avatud liigend | Ebapiisav pasta või külmapadi | Vase soojusmass ja vuugi tegelik temperatuur |
| Nihutatud komponent | Õhuvool või liikumine, kui joodis on vedel | Düüsi juhtimine ja jahutuse stabiilsus |
| Mittetäielik ühinemine | Ebapiisav termiline kokkupuude või lagunenud materjal | Mõõdetud profiil ja kleepimise ajalugu |
| Tumenenud jootemask või laminaat | Liigne lokaalne küte | Kokkupuuteaeg, kaugus ja mõõdetud temperatuur |
| Tõstetud padjake | Liigne kuumus või mehaaniline jõud | Töötle ümber käitlemise ja ooteaega |
Nähtavat defekti ei tohiks automaatselt süüdistada jootepastas. Vaadake koos üle sadestumine, plaadi kujundus, kuumutusmeetod ja komponentide paigutus. Laiem juhendjootmise jõudluse hindaminepakub täiendavaid testikategooriaid.
Ülevaatus pärast käsitsi uuesti voolamist
Juurdepääsetavate liigeste puhul kasutage sobivat suurendust, et kontrollida:
- niisutamine nii padjal kui ka otsakul;
- sillad ja jootekuulid;
- lahtised või osaliselt märjad juhtmed;
- komponentide nihutamine või pöörlemine;
- ebapiisav jootemaht;
- jäägid väljaspool ettenähtud ala;
- jootmaski, padja või laminaadi kahjustused.
Elektriline järjepidevus suudab tuvastada valitud avasid ja lühiseid, kuid see ei suuda hinnata tühjenemist, märgumisala, mehaanilist tugevust ega kõiki varjatud ühendusi.
Infineoni ametlikes pakendijuhendites kirjeldatakse, et röntgenülevaatus sobib komponentidele, mida ei saa optiliste meetoditega piisavalt kontrollida. Kasutajootepasta kontrollimise põhimõttedenne ümbervoogutamist ja sobivat{0}}postituse uuesti voogu kontrollimise meetodit pärast seda.
Registreerige pasta partii, seadmed, termopaari asukohad, mõõdetud temperatuuri ajalugu, operaator, kontrolli tulemus ja lõplik paigutus.
KKK
K: Kas ma saan jootepastat kuumaõhupüstoliga uuesti valada?
V: Temperatuuri{0}} ja õhuvooluga-kontrollitud elektroonikatöötlemisjaam võib sobida kohapealseks tööks. Ehitussoojuspüstolil puudub üldiselt väikeste SMD komponentide jaoks vajalik juhtimine.
K: Kas kuumutusplaat võib asendada tagasivooluahju?
V: See võib toetada valitud väikeseid prototüüpe, kuid see ei paku profileeritud tootmisahju kontrollitavaid tsoone, õhuvoolu ega korratavust.
K: Kas SMD-jootmiseks on parem kuum õhk või kuumutusplaat?
V: Kontrollitud pliidiplaat on tavaliselt lihtsa terve{0}}plaadi prototüübi jaoks parem lähtepunkt. Kontrollitud kuum õhk on tavaliselt parem ühe komponendi või piiratud ümbertöötlemisala jaoks.
K: Kui palju termopaare peaksin kasutama?
V: Kasutage piisavalt mõõtmispunkte tõenäolise külma vuugi ja kõige{0}}soojatundlikuma asukoha tähistamiseks. Keerulised lauad võivad vajada lisapunkte.
K: Kas ma saan kasutada kahepoolse -PCB jaoks keeduplaati?
V: Ainult valitud, kinnitatud juhtudel. Alumised osad võivad pinnaga kokku puutuda, ümber sulada või liikuda ning vaja võib minna kinnitust.
K: Kas ma saan kasutada kuuma õhku BGA või QFN pakettide jaoks?
V: Professionaalsed süsteemid võivad neid pakette ümber töötada, kuid kontrollimatu pihuarvutiga töö ilma profiilide koostamise, paigutuse kontrolli ja varjatud{0}}ühiskontrollita põhjustab märkimisväärset ebakindlust.
Järeldus
Jootepastat saab valitud prototüüpide ja remonditööde jaoks uuesti valada ilma spetsiaalse ahjuta, kuid kuumutusmeetod peab vastama ülesandele.
Kasutage valitud väikese terve{1}}plaadi prototüübi jaoks kontrollitud temperatuuriga -pliidiplaati või PCB-eelsoojendit ja lokaalseks ümbertöötamiseks kontrollitud kuuma õhku. Kasutage profileeritud ahju või professionaalset ümbertöötlussüsteemi, kui tegemist on varjatud vuukide, keeruka termilise massi, korratavuse või suure töökindlusega.
Kõige olulisem juhtseade on trükkplaadi ja komponentide mõõdetud reaktsioon-mitte tööriistal kuvatav arv. Asjakohaste materjalidega saab tutvuda aadressilYIHMA jootepasta valikja protsessi üksikasju saab esitada kauduYIHMA päringu leht.
