Flux pasta jajootepastaesindavad elektroonikaseadmetes kahte põhimõtteliselt erinevat materjali, kuigi nimetamisviis põhjustab kogu tööstuses püsivat segadust. Flux pasta sisaldab ainult räbustiühendeid -tavaliselt kampolil- või vees-lahustuvaid preparaate-, mis on mõeldud eranditult oksiidide eemaldamiseks ja märgumise soodustamiseks. Jootepasta on seevastu komposiitmaterjal, mis sisaldab räbustisse suspendeeritud metallisulami osakesi, mis on loodud üheastmeliseks metallurgiliseks sidumiseks. Nende vookomponentide funktsionaalne kattumine varjab rakendusmetoodika kriitilist erinevust.
Miks inimesed seda segavad
Olen näinud, kuidas viieteistkümneaastase kogemusega insenerid on haaranud vale toru. Seda juhtub rohkem, kui keegi tunnistab.
Probleem saab alguse sellest, kuidas tootjad asju märgistavad. "Kleebi" kuvatakse mõlemal tootel. Mõned ettevõtted kasutavad isegi peaaegu identseid pakendeid-sama suurusega süstlaid ja sarnast värvi korke. Töötate kell 2 öösel suurendusega, üritades BGA-d ümber töötada ja ühtäkki kandsite räbustipastat sinna, kus vajasite jootepastat. Liide näeb välja märg, näib olevat valmis, kuid tegeliku sideme moodustamiseks pole metalli.
Siin on see, mida keegi teile treeningul ei ütle: räbustipasta tundub teistmoodi. Tavaliselt on see poolläbipaistvam, mõnikord peaaegu mesine{1}}konsistentsiga. Jootepastal on hõljuvatest metalliosakestest iseloomulik hall, teraline välimus. Kui olete mõlemaga põhjalikult tegelenud, saate neid eristada ainuüksi tekstuuri järgi. Aga see võtab aega.
Räbustipasta keemiline pool
Räbustipasta koostised jagunevad mitmesse klassifikatsioonisüsteemi, kusjuures IPC J-STD-004B standard on Põhja-Ameerika tootmises kõige laiemalt viidatud standard.
- Kampoli-põhine (RO):Traditsiooniline koostis, mis on saadud männipuu vaigust. Kampol aktiveerub jootmistemperatuuril, muutudes oksiidide lahustamiseks kergelt happeliseks. Jootejärgsed-jäägid on üldiselt healoomulised, kuigi võivad niiskes keskkonnas tolmu ligi tõmmata. Mõned vanemad sõjalised spetsifikatsioonid nõuavad endiselt ainult kampoli räbusti.
- Orgaaniline hape (OR):Vees{0}}lahustuvad preparaadid, milles kasutatakse orgaanilisi happeid, nagu adipiin- või merevaikhape. Tugevam aktiveerimine kui kampol. Vajab absoluutselt-protsessijärgset puhastamist-jätke need jäägid tahvlile ja te küsite dendriidi kasvu ja võimalikke väljatõrkeid. Õppisin seda õhuniiskus{6}}anduriprojekti käigus.
- Anorgaaniline hape (IN):Kasutatakse harva elektroonikas. Need on agressiivsed koostised, mida näete sanitaartehnilistes või lehtmetallitöödes. Korrodeeruvus muudab need tundlike komponentide jaoks sobimatuks.
- Sünteetiline aktiveeritud (SA):Kaasaegsed koostised, mis on loodud kampoli toimivuse jäljendamiseks sünteetilise keemiaga. Sageli turustatakse kui "no-clean" valikud.
Aktiveerimistemperatuur on tohutult oluline ja spetsifikatsioonilehed ei anna seda alati selgeks. Plii-vabaks töötlemiseks 250 kraadi juures loodud räbusti ei toimi tina-pliijoodise 183-kraadises eutektilises punktis samamoodi. Te saate mittetäieliku oksiidieemalduse, halva märgumise ja liitekohad, mis näevad vastuvõetavad, kuid ebaõnnestuvad termilise tsükli korral.
Jootepasta koostis
Jootepasta on tõeliselt keeruline asi.
Metallisisaldus on tavaliselt vahemikus 88–92 massiprotsenti, kuigi tiheduse erinevuste tõttu on see ligikaudu 50 mahuprotsenti. Osakeste suuruse jaotus järgib tüübiklassifikatsioonisüsteemi-Tüüp 3 (25-45 mikronit) jääb enamiku SMT rakenduste tööhobuseks, samas kui tüüp 4 ja tüüp 5 peenemate osakestega pastad vastavad 0201 komponentide ja mikro-BGA pakettide nõuetele.
Jootepastas olev räbustik täidab peale lihtsa oksiidieemaldamise mitmeid funktsioone. See tagab šabloonide printimiseks vajalikud reoloogilised omadused,{1}}kui pasta peab mööda šablooni pinda veerema, mitte libisema. See peab ava seintest puhtalt eralduma. See vajab piisavalt nakkuvust, et komponendid paigaldamise ajal kinni hoida. Ja see peab tagasivoolu ajal puhtalt välja eralduma, ilma pritsimata.
See nõuab palju ohverdusmeediumilt.
Levinud sulami koostised:
Tina-plii (Sn63/Pb37) jääb kasutusse teatavates kosmose- ja sõjalistes rakendustes, mis on vabastatud RoHS-i nõuetest. 183-kraadine sulamistemperatuur ja suurepärased niisutusomadused muutsid selle aastakümneteks tööstusstandardiks.
SAC305 (96,5% tina, 3% hõbedat, 0,5% vaske) kujunes domineerivaks pliivabaks alternatiiviks. Kõrgem sulamistemperatuur umbes 217-220 kraadi. Hõbedasisaldus suurendab materjalikulusid, kuid parandab termilist väsimuskindlust.
Madala{0}}temperatuuri alternatiivid, nagu Sn42/Bi58 (sulamistemperatuur 138 kraadi), on kuumustundlike sõlmede jaoks populaarsemad. Vismut muudab liitekohad mõnevõrra rabedaks, mis piirab kasutamist.
Erinevused praktilistes rakendustes
Flux pasta läheb peale ümbertöötlemise eel ja ajal. Kasutate seda pindade ettevalmistamiseks, märgumise võimaldamiseks või jootmise hõlbustamiseks käsijootmise korral.{1}} See on protsessi abivahend, mitte ühendusmaterjal.
Tüüpiline ümbertöötamise jada: kandke kohale räbustipasta, asetage asenduskomponent, voolige uuesti kuuma õhu või fokuseeritud IR-ga. Räbusti puhastab olemasoleva joodise, soodustab ühinemist ja patjadel olev algne joodis moodustab liitekoha. Täiendavat metalli pole vaja,-eeldades, et jootemaht on piisav.
Jootepasta pakub nii räbusti funktsiooni kui ka metalli liigeste moodustamiseks. See väljastatakse või šabloon{1}}prinditakse paljastele padjadele enne komponentide paigutamist. Taasvoolutsükkel aktiveerib voo, sulatab sulami osakesed ja moodustab metallurgilised sidemed ühe termilise käiguga.
Erinevus näib niimoodi välja kirjutatud. Praktikas jääb segadus püsima, sest mõlemad tooted võivad kuumutamise ajal tekitada läikivaid, märja välimusega pindu. Erinevus ilmneb alles siis, kui proovite liigendit või allutada sellele mehaanilisele pingele.
Hoiustamis- ja käsitsemisviise
Jootepasta vajab jahutamist. Räbustik laguneb toatemperatuuril ja metalliosakesed võivad oksüdeeruda või settida. Enamik tootjaid määrab 0-10 kraadise säilivusajaga 6-kuulise säilivusajaga. Enne kasutamist peate laskma konteineril soojeneda toatemperatuurini. Avanev külm pasta tekitab kondensaadi, mis halvendab prindikvaliteeti.
Soojenemisperiood-paalub inimesi. 500g purgi kohta minimaalselt neli tundi. Avage see varakult ja olete kogu konteineri kahjustanud.
Flux pasta on andestavam, üldiselt püsib toatemperatuuril stabiilne 12-24 kuud. Mõned kõrge aktiivsusega ravimvormid võivad vajada jahutamist, kuid see pole universaalne.
Kumbki toode ei talu külmumist. Faasimuutus häirib homogeenset segu viisil, mida ei saa uuesti{1}}segamise teel taastada.
Kui Flux Paste päästab päeva
Komponentide eemaldamine. Täispeatus. See on koht, kus räbustipasta teenib oma koha igas ümbertöötlemisjaamas.
Katse eemaldada QFN või BGA ilma piisava vooluta on pettumuse harjutus. Olemasolev joodis ei märgu korralikult, komponent kleepub ebaühtlaselt, padja kahjustamine muutub peaaegu vältimatuks. Sobiva räbustipasta rikkalik pealekandmine muudab toimingu.
Kinnitus-in-kleebimise protsessid saavad kasu ka täiendavast voorakendusest, kuigi see läheneb spetsialiseeritud tootmisterritooriumile.
Lainejootmise parandamiseks-, kui tegelete silla või ebapiisava täitmisega-avade ühenduskohtadega-pintsli või räbustipliiatsiga kantud räbustipasta võimaldab puhta jootevoolu ilma mahtu lisamata. Jooteainet on juba piisavalt; sa lihtsalt vajad seda, et käituda.
Kui töötab ainult jootepasta
Uus pind{0}}kinnituskomponentide komplekt. Te ei saa voolata{2}}kleepida liigendisse, millel puudub joote.
Samm{0}}jootmisrakendused, kus järjestikused ümbervoolutsüklid nõuavad täpset sulamimahtu. Prototüüp töötab väljastusseadmete abil. Trafaretttrükk tootmismahtudele. Siin on alternatiiviks toorikud, kuid standardse SMT puhul jääb pasta domineerima.
Osakeste suuruse valik muutub peene{0}}helitöö jaoks kriitiliseks. Kui proovite printida 3. tüüpi pasta läbi 0,3 mm šablooniava, tekivad ebaühtlased ladestused ja silduvad defektid. Teil on vaja tüüp 4 või peenem, sobiva voolureoloogiaga.
Mõned reflow tõed, mida keegi ei reklaami
Plii{0}}vaba jootepasta ümbervoolamisprofiil nõuab suuremat täpsust kui tina-plii. Töötlemisaken kitseneb märkimisväärselt-peate saavutama vedelikku, hoidma seda piisavalt kaua, et korralikult niisutada, kuid vältige pikemat aega üle 250 kraadi, mil metallidevaheline kasv kiireneb ja komponendid saavutavad oma termilised piirid.
Olemasoleva joodisega koos kasutatav räbustipasta ei puutu kokku identsete piirangutega. Räbustik aktiveerub, teeb oma töö ja põleb ära. Sa ei ürita sulatada osakeste jaotust; lubate juba-olemasoleva sulami voolu.
See tähendab, et ümbertöötlemisprofiilid võivad oluliselt erineda tootmisprofiilidest, isegi sama koostu puhul. Soojusmass on erinev, jootemaht on erinev, voo käitumine nihkub.
Kvaliteedinäitajad
Vastuvõetav räbustipasta jääk (ei ole-puhast koostist): minimaalne, mitte-kleepuv, mitte-juhtiv. Suure niiskusega kokkupuude ei tohiks põhjustada nähtavaid muutusi.
Vastuvõetav jootepasta ühenduskoht: sile, nõgusa filee geomeetria, padja täielik niisutamine, röntgenikiirtel pole nähtavaid tühimikke, sobiv intermetalliline paksus.
Räbustipasta probleemsed näitajad: kleepuvad jäägid, mis tõmbavad ligi saastet, valged kristalsed sadestused (reageerimata aktivaatorid), lähedalasuvate juhtmete korrosioon.
Jootepasta probleemsed näitajad: teraline vuugi välimus (külm vuuk või ebapiisav tagasivool), jootepallid maski pinnal (liigne pasta maht või profiiliprobleemid), hauakivi moodustumine (ebaühtlane märgumisjõud tagasivoolu ajal).
Kulude küsimus
Flux pasta: 15–80 dollarit kilogrammi kohta, olenevalt koostisest ja tootjast. Kasutate suhteliselt väikeseid koguseid isegi tootmiskeskkondades.
Jootepasta: 80-400+ $ kilogrammi kohta. Hinnakujundust juhib metallisisaldus, hõbeda tõttu on SAC305 kõrgem. Spetsiaalsed sulamid suure töökindlusega-rakenduste jaoks võivad ületada 600 $/kg.
Tarbimise seisukohast võib räbustipastat kuluda 50{2}}100 grammi kuus mõõduka ümbertöötlemise käigus. Tootmismahuga jootepasta tarbimiskaalud – hõivatud SMT-liin võib päevas põletada mitu kilogrammi.
Majandusteadus eelistab iga materjali sobivat kasutamist, selle asemel, et proovida asendada. Kalli jootepasta kasutamine, kus räbustipastast piisaks, raiskab raha. Flux pasta kasutamine seal, kus on vaja metalli lisada, raiskab aega ja komponente.
Ühilduvuskaalutlused
Kõik räbustipastad ei tööta kõigi jootesulamitega. Aktiveerimiskeemia peab käsitlema konkreetseid olemasolevaid oksiidiliike. Plii-vabad oksiidid on üldiselt kangekaelsemad kui tina-pliioksiidid, mistõttu on vaja agressiivsemaid räbusti koostisi.
Räbusti keemiliste ainete segamine ühel koostul tekitab töökindluse riske. Puhta tootmisvoo -ta, millele järgneb vees-lahustuv ümbertöötlemisvoog, jätab jääkide kombinatsioonid, mida kumbki puhastusprotsess täielikult ei lahenda.
Kõige turvalisem lähenemine: kasutage jootepastaga sama tootja ja keemiaperekonna räbustipastat. Kui teie tootmises kasutatakse Kester R562 jootepastat, kasutage ümbertöötlemiseks Kesteri räbustitooteid. Tootjatevahelised-kombinatsioonid võivad töötada, kuid nõuavad kinnitamist.
Lühisõna kleepuvate ainete kohta
Mõned operaatorid kasutavad räbustipastat komponentide liimina, kasutades ära selle kleepuvust, et hoida osi käsitsemise ajal enne uuesti valamist. See töötab näpuotsaga, kuid tekitab probleeme-, räbusti jääkide jaotus muutub ettearvamatuks ja te võite kasutada palju rohkem räbustit, kui on jootmisfunktsiooni jaoks vaja.
Selleks on olemas spetsiaalsed SMT-liimid. Need on loodud kleepuvuse säilitamiseks ilma jootmisprotsessi segamata. Flux pasta asendamine on üks neist poe{2}}põrandate abinõudest, mis lõpuks tagab kvaliteetse põgenemise.
Lõplikud praktilised märkused
Enne pealekandmist veenduge alati, et haarate õigest materjalist. Kahe-sekundiline pilk sildile ületab kahe-tunnise ümbertöötamise seansi.
Hoidke räbustipasta ja jootepasta jaoks eraldi doseerimisseadmeid. Ristsaastumine põhjustab ebajärjekindlat käitumist, mida on raske diagnoosida.
Määrake konteinerite avamisel kuupäev. Mõlemad materjalid lagunevad atmosfääriga kokkupuutel, kuigi erineva kiirusega. "Eelmisel kuul oli hea" ei tähenda, et täna on kõik korras.
Kahtluse korral testige enne tootmissõlmede kasutuselevõttu vana riistvaraga. Räbusti- ja jootepasta käitumise erinevused ilmnevad kohe pärast ümbervalgumistsüklit,{1}}kui teate, mida otsite.
