PCB 열풍 레벨링 기술

PCB 열풍 레벨링 기술

Hot air leveling 기술은 상대적으로 성숙한 기술이지만 그 공정이 고온 고압 동적 환경에 있기 때문에 품질 제어 및 안정화가 어렵습니다. 이 백서에서는 열풍 레벨링 공정 제어에 대한 몇 가지 경험을 소개합니다.

핫 에어 레벨링 솔더 코팅 HAL(일반적으로 주석 스프레이라고 함)은 최근 몇 년 동안 회로 기판 공장에서 널리 사용되는 일종의 후처리 처리 기술입니다. 인쇄 기판과 인쇄 와이어의 금속화된 구멍에 공융 솔더를 코팅하기 위해 딥 용접과 열풍 레벨링을 결합하는 공정입니다. 이 공정은 먼저 인쇄 기판을 플럭스로 담근 다음 용융 솔더 코팅에 담근 다음 두 개의 에어 나이프 사이를 통과하여 에어 나이프의 뜨거운 압축 공기로 인쇄 기판의 과도한 솔더를 날려 보내는 것입니다. 밝고 평평하며 균일한 땜납 코팅을 얻기 위해 금속 구멍의 과도한 땜납을 제거합니다.

솔더 코팅을 위한 열풍 레벨링의 가장 뛰어난 장점은 코팅의 구성이 변하지 않고 인쇄 회로의 가장자리를 완전히 보호할 수 있으며 코팅의 두께를 윈드 나이프로 제어할 수 있다는 것입니다. 코팅과 기본 구리는 금속 결합, 우수한 습윤성, 우수한 용접성, 내식성도 매우 우수합니다. 인쇄기판의 후공정으로서 장단점은 인쇄기판의 외관, 내식성 및 고객의 용접 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 프로세스를 제어하는 ​​방법은 회로 기판 공장의 문제에 더 관심이 있습니다. 여기에서 우리는 일부 경험의 가장 널리 사용되는 수직 열풍 평탄화 공정 제어에 대해 이야기합니다.

ä¸ã플럭스의 선택과 사용

핫 에어 레벨링에 사용되는 플럭스는 특수 플럭스입니다. 뜨거운 공기 조절 기능은 인쇄 기판의 노출된 구리 표면을 활성화하고 구리 표면의 땜납 습윤성을 향상시키는 것입니다. 라미네이트 표면이 과열되지 않도록 하고, 레벨링 후 냉각될 때 땜납의 산화를 방지하기 위해 땜납을 보호하고, 땜납이 패드 사이에서 연결되는 것을 방지하기 위해 땜납 저항 코팅에 달라붙지 않도록 합니다. 소모된 플럭스는 땜납의 표면을 세정하고, 소모된 플럭스와 함께 땜납 산화물이 배출됩니다.

핫 에어 레벨링에 사용되는 특수 플럭스는 다음과 같은 특성을 가져야 합니다.

1、수용성 플럭스, 생분해성, 무독성이어야 합니다.

수용성 플럭스는 청소하기 쉽고 표면에 잔류물이 적으며 표면에 이온 오염을 형성하지 않습니다. 생분해는 특별한 처리 없이 배출할 수 있으며 환경 보호 요구 사항을 충족하기 위해 인체에 대한 피해를 크게 줄입니다.

2、활동성이 좋습니다

반응성 측면에서, 구리 표면에서 땜납의 습윤성을 개선하기 위해 구리 표면에서 산화물 층을 제거하는 능력, 활성제는 일반적으로 땜납에 추가됩니다. 선택 시 양호한 활성을 고려하고 구리의 최소 부식도 고려하기 위해 땜납에서 구리의 용해도를 줄이고 장비에 대한 연기 손상을 줄이는 것이 목적입니다.

플럭스의 활동은 주로 주석 용량에 반영됩니다. 각 플럭스가 사용하는 활성 물질이 동일하지 않기 때문에 그 활성도 동일하지 않습니다. 고활성 플럭스, 조밀한 패드, 패치 및 기타 우수한 주석; 반대로 노출된 구리 현상은 표면에 나타나기 쉽고 활성 물질의 활성도 주석 표면의 밝기와 매끄러움에 반영됩니다.

3、열 안정성

고온 충격으로부터 그린 오일 및 모재를 방지합니다.

4、일정한 점도를 가지려면.

플럭스의 열풍 레벨링에는 특정 점도가 필요하며, 점도는 플럭스의 유동성을 결정합니다. 솔더 및 라미네이트 표면을 완전히 보호하려면 플럭스가 특정 점도를 가져야 하며, 점도가 작은 플럭스 솔더는 표면에 부착하기 쉽습니다. 라미네이트(Hanging Tin)라고도 하며 IC와 같이 밀집된 장소에서 Bridge를 쉽게 제작할 수 있습니다.

5、적당한 산도

플럭스를 분사하기 전에 플럭스의 산성도가 높으면 용접 저항층의 가장자리가 벗겨지기 쉽고, 잔류물을 분사한 후 판을 분사하면 주석 표면이 흑화 산화되기 쉽습니다. 일반적인 플럭스 PH 값은 2입니다. 5-3. 5개 정도.

기타 성능은 주로 작업자의 영향과 악취, 고휘발성 물질, 연기, 단위 코팅 면적과 같은 운영 비용에 반영되며, 제조업체는 실험을 기반으로 선택해야 합니다.

시험 기간 동안 다음 성능을 하나씩 테스트하고 비교할 수 있습니다.

1.     평탄도, 밝기, 플러그 구멍 여부

2. 활동: 고밀도 패치 회로 기판을 선택하고 주석 용량을 테스트합니다.

3. 테이프 테스트 그린 오일 스트리핑으로 세척한 후 30분 동안 플럭스로 코팅된 회로 기판.

4. 접시를 뿌린 후 30분간 방치하고 주석 표면이 검게 변하는지 테스트합니다.

5. 세척 후 잔여물

6. 밀집된 IC 비트가 연결됩니다.

7. 매달린 주석 뒷면에 단일 패널 (유리 섬유판 등).

8. 연기,

9. 휘발성, 냄새 크기, 희석제 첨가 여부

10. 청소시 거품이 나지 않는다.

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äºã핫 에어 레벨링 공정 매개변수의 제어 및 선택

핫 에어 레벨링 프로세스 매개변수에는 솔더 온도, 딥 용접 시간, 에어 나이프 압력, 에어 나이프 온도, 에어 나이프 각도, 에어 나이프 간격 및 PCB 상승 속도 등이 포함됩니다. 다음은 이러한 프로세스 매개변수가 인쇄된 기판의 품질.

1. 주석 침지 시간:

침출 시간은 솔더 코팅의 품질과 큰 관계가 있습니다. 침지 용접 중에 땜납의 구리 베이스와 주석 사이에 금속 화합물 °IMC 층이 형성되고 와이어에 땜납 코팅이 형성됩니다. 위의 공정은 일반적으로 2~4초가 소요되며 이 시간에 우수한 금속간 화합물을 형성할 수 있습니다. 시간이 길수록 솔더가 두꺼워집니다. 그러나 너무 긴 시간은 인쇄 기판 기본 재료 층화 및 녹색 오일 버블링을 만들고, 시간이 너무 짧고, 반침지 현상이 발생하기 쉽고, 주석 표면이 거칠게 생성될 뿐만 아니라 국부적인 주석 백색을 초래합니다.

2. 주석 탱크 온도:

PCB 및 전자 부품에 사용되는 일반적인 땜납은 융점이 183인 납 37/주석 63 합금입니다.℃. 구리와 금속간 화합물을 형성하는 능력은 183℃ 사이의 솔더 온도에서 매우 작습니다.℃그리고 221℃. 221에서℃, 솔더는 221에서 범위의 습윤 영역으로 들어갑니다.℃293까지℃. 고온에서 플레이트가 손상되기 쉽기 때문에 솔더 온도는 조금 더 낮게 선택해야 합니다. 이론적으로 232℃최적의 용접 온도이며 실제로는 250℃최적의 온도입니다.

3. 에어 나이프 압력:

딥 용접된 PCB에 너무 많은 솔더가 남아 있고 거의 모든 금속 구멍이 솔더에 의해 차단됩니다. 윈드 나이프의 기능은 과도한 땜납을 날려 금속화 구멍의 크기를 너무 많이 줄이지 않고 금속화 구멍을 전도하는 것입니다. 이 목적에 사용되는 에너지는 윈드 나이프 압력과 유량에 의해 제공됩니다. 압력이 높을수록 유속이 빨라지고 솔더 코팅이 얇아집니다. 따라서 블레이드 압력은 열풍 레벨링의 가장 중요한 매개변수 중 하나입니다. 일반적으로 윈드 나이프 압력은 0. 3-0입니다. 5mpa.

윈드 나이프 전후의 압력은 일반적으로 전면이 크고 후면이 작도록 제어되며 압력 차이는 0.5mpa입니다. 보드의 형상 분포에 따라 전면 및 후면 에어 나이프의 압력을 적절하게 조정하여 IC 위치가 평평하고 패치에 돌출부가 없도록 할 수 있습니다. 특정 값은 공장 설명서를 참조하십시오.

4. 에어 나이프 온도:

에어나이프에서 흘러나오는 뜨거운 공기는 프린트 기판에 거의 영향을 미치지 않으며 공기압에도 거의 영향을 미치지 않습니다. 그러나 블레이드 내부의 온도를 높이면 공기가 팽창하는 데 도움이 됩니다. 따라서 압력이 일정할 때 공기 온도를 높이면 더 큰 공기량과 더 빠른 유속을 제공할 수 있으므로 더 큰 평탄화력을 생성할 수 있습니다. 에어 나이프의 온도는 레벨링 후 솔더 코팅의 외관에 일정한 영향을 미칩니다. 윈드 나이프의 온도가 93보다 낮을 때℃, 코팅 표면이 어두워지고 공기 온도가 증가함에 따라 어두워지는 코팅이 감소하는 경향이 있습니다. 176에서℃, 어두운 모습이 완전히 사라졌습니다. 따라서 윈드 나이프의 최저 온도는 176 이상입니다.℃. 일반적으로 좋은 주석 표면 평탄도를 달성하기 위해 에어 나이프 온도는 300℃- 400℃.

5. 에어 나이프 간격:

에어 나이프의 뜨거운 공기가 노즐을 떠날 때 유속이 느려지고 느려지는 정도는 에어 나이프 사이의 거리의 제곱에 비례합니다. 따라서 간격이 클수록 풍속이 낮아지고 레벨링력이 낮아집니다. 에어 블레이드의 간격은 일반적으로 0.95-1입니다. 25cm. 윈드 나이프의 간격이 너무 작아서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 보드 표면에 좋지 않은 인쇄 기판 에 마찰이 있을 것입니다. 상하 날 사이의 거리는 일반적으로 약 4mm를 유지하며 너무 크면 납땜 스패터가 발생하기 쉽습니다.

6. 에어 나이프 각도:

블레이드가 플레이트를 날리는 각도는 솔더 코팅의 두께에 영향을 미칩니다. 각도가 제대로 조정되지 않으면 인쇄 기판 양면의 솔더 두께가 달라지고 녹은 솔더가 튀거나 소음이 발생할 수도 있습니다. 대부분의 전면 및 후면 에어 나이프 각도는 4도 하향 기울기로 조정되며 특정 플레이트 유형 및 플레이트 표면 기하학적 분포 각도에 따라 약간 조정됩니다.

7. 인쇄 기판 상승 속도:

핫 에어 레벨링과 관련된 또 다른 변수는 블레이드가 블레이드 사이를 통과하는 속도, 송신기가 상승하는 속도로 솔더의 두께에 영향을 미칩니다. 속도가 느리고 인쇄 기판에 더 많은 공기가 분사되므로 땜납이 얇습니다. 반대로 솔더가 너무 두껍거나 구멍을 막습니다.

8. 예열 온도 및 시간:

예열의 목적은 플럭스 활동을 개선하고 열충격을 줄이는 것입니다. 일반적인 예열 온도는 343입니다.℃. 15초 동안 예열하면 인쇄 기판의 표면 온도가 약 80도에 도달할 수 있습니다.℃. 예열 과정 없이 일부 열풍 레벨링.

세, 솔더 코팅 두께 균일성

핫 에어 레벨링으로 덮인 솔더의 두께는 본질적으로 균일합니다. 그러나 인쇄된 와이어 형상이 변경되면 땜납에 대한 윈드 나이프의 레벨링 효과도 변경되므로 열풍 레벨링의 땜납 코팅 두께도 변경됩니다. 일반적으로 인쇄된 와이어는 레벨링 방향과 평행하고 공기에 대한 저항이 작고 레벨링력이 크기 때문에 코팅이 얇습니다. 레벨링 방향에 수직으로 인쇄된 와이어, 공기에 대한 저항이 크고 레벨링 효과가 작기 때문에 코팅이 두껍고 금속화 홀의 솔더 코팅도 고르지 않습니다. 고압, 고온의 역동적인 환경에서 고온의 주석 용광로에서 솔더가 즉시 부풀리기 때문에 완전히 균일하고 평평한 주석 표면을 얻는 것은 매우 어렵습니다. 그러나 매개 변수의 조정을 통해 가능한 한 원활하게 할 수 있습니다.

1. 좋은 활성 플럭스 및 솔더 선택

플럭스는 주석 표면의 매끄러움의 주요 요인입니다. 활성이 좋은 플럭스는 비교적 부드럽고 밝고 완전한 주석 표면을 얻을 수 있습니다.

땜납은 순도가 높은 납 주석 합금을 선택하고 정기적으로 구리 표백 처리를 수행하여 구리 함량이 0이 되도록 해야 합니다. 작업 부하 및 테스트 결과에서 03% 미만입니다.

2. 장비 조정

에어 나이프는 주석 표면의 평탄도를 조절하는 직접적인 요인입니다. 에어나이프 각도, 에어나이프 압력 및 전후 압력차 변화, 에어나이프 온도, 에어나이프 거리(수직 거리, 수평 거리) 및 리프팅 속도는 표면에 큰 영향을 미칩니다. 다른 플레이트 유형의 경우 매개 변수 값이 동일하지 않습니다. 마이크로 컴퓨터가 장착된 주석 분무기의 일부 고급 기술에서는 다양한 플레이트 유형의 매개 변수가 자동 조정을 위해 컴퓨터에 저장됩니다.

에어나이프와 가이드레일은 정기적으로 청소하고 에어나이프 틈새 잔유물은 2시간마다 청소합니다. 생산량이 많으면 세척 밀도가 증가합니다.

3. 전처리

마이크로에칭은 또한 주석 표면의 평탄도에 큰 영향을 미칩니다. 마이크로 에칭의 깊이가 너무 낮으면 구리와 주석이 표면에 구리와 주석 화합물을 형성하기 어려워 국부적으로 주석 표면이 거칠어집니다. 마이크로 에칭 용액의 안정제가 불량하면 구리 에칭 속도가 빠르고 고르지 않게 되며 주석 표면도 고르지 않게 됩니다. 일반적으로 APS 시스템을 권장합니다.

일부 플레이트 유형의 경우 베이킹 플레이트 전처리가 필요한 경우가 있으며 이는 또한 주석 레벨링에 일정한 영향을 미칩니다.

사진

4. 전처리 제어

열풍 평탄화는 마지막 처리이기 때문에 깨끗하지 않은 개발은 주석 결함을 유발하고 이전 공정의 제어를 강화하며 열풍 평탄화 문제를 크게 줄일 수 있습니다.