Effekt der Fieberkurve auf Reinlichkeit und elektrische Leistung-Verfolgungs-Zuverlässigkeit

March 22, 2021

Seprays vollautomatischer PWB-Teileranteil Effekt der Fieberkurve auf Reinlichkeit und elektrische Leistung-Verfolgungs-Zuverlässigkeit

 

Einleitung

Fieberkurve des Rückflutschweißverfahrens ist eine der meisten wichtigen Überlegungen, wenn sie Versammlungsparameter einstellt. Um eine effektive Fieberkurve zu erreichen, müssen Faktoren betrachtet werden das Vorwählen der passenden Ausrüstung einzuschließen, völlig verstehen die Ergebnisse und sind in der Lage Bedarfs- zu justieren. Für einige große mehrschichtige Komponenten und Komponenten mit größerer thermischer Qualität, sollte die minimale empfohlene Temperatur für die Formung von korrekten Lötmittelgelenken in allen Bereichen der Komponenten sichergestellt werden, und die Reinigung-freien Flussrückstände sollten gutartig sein. Es ist notwendig, Anlagenübersichten von Komponenten sorgfältig zu überprüfen, um zu bestimmen, ob es eine starke kupferne Schicht im vorgewählten Bereich gibt. Stärkere kupferne Schichten absorbieren Hitze von der Oberfläche der Versammlung. Dieses ergibt möglicherweise die kalten und spröden Defekte in den Lötmittelgelenken.

 

Eigenschaften der Fieberkurve

Vier verschiedene Stadien oder Regionen müssen unter der Rückflussfieberkurve analysiert werden (Abb. 1). Zuerst die vorheizende Temperaturanstiegsteigung (Temperaturanstiegsteigung), dann das vorheizende Temperaturwohnsitzstadium (Haltedauer), dann die Zeit über der Liquidustemperatur einschließlich die Höchsttemperatur und schließlich die Kühlzone.

 

图 1、 无铅回流温度曲线四个阶段的例子。.

Abb. 1. Beispiele von vier Stadien bleifreier Rückflussfieberkurve.

 

Für den Fluss, der in diesem Experiment verwendet wird, ist es notwendig, die Steigung der vorheizenden Steigung innerhalb 2,0 C/s zu steuern, die den Fluss allmählich verdunsten und Lötmittelgelenke der besseren Qualität erreichen lassen können. Dieses erhöht nicht das Risiko, das mit Lötmitteldefekten, wie Lötkugel, Kurzschluss und anderen Defekten verbunden ist.

 

Während des Wohnsitzstadiums des Vorheizens von Temperatur, entfernt der Flussaktivator das Oxid und schließt die Metalloberfläche mit Lötpaste an. Dieses Stadium lässt den gesamten Zusammenbau vieler Komponenten eine allgemeine Temperatur unterhalb des Lötmittelschmelzpunktes eintragen. Für die meisten Lötpastearten muss diese Temperatur normalerweise für 60 bis 90 Sekunden aufrechterhalten werden.

 

Das Rückflussstadium ist die Bildung von halbleitenden Verbindungen. Die Rückflusstemperatur ist normalerweise 20 - 40 C höher als das am Lötmittelschmelzpunkt. Die Zeit, über dem liquidus zu bleiben ist 30-90 Sekunden, abhängig von der thermischen Qualität und der Wahl anderer Materialien (Abb. 1).

 

Kühlzone ist hilfreich, die Festigkeit des gemeinsamen Korngefüges des Lötmittels zu bestimmen. Verglichen mit der Temperaturanstiegsteigung in der Vorwärmphase, wird die abkühlende Steigung mit einem schnelleren Temperaturabfall normalerweise angefordert, aber es ist wichtig, den Koeffizienten der thermischen Expansion (CTE) auf der Oberfläche von Komponenten und von Leiterplatten nicht zu übersteigen. Der herkömmliche Vorschlag für Kühltemperaturrückgangsrate ist nicht mehr als 4 C/s.

 

Temperatur-Analyse-Ausrüstung

 

Entsprechend verschiedenen Anforderungen gibt es einige Arten verfügbare Rückflusstemperatur-Analyseausrüstung. Einige Temperaturanalysatoren werden benutzt, um Produkte, andere zu analysieren werden verwendet, um Rückflutofen zu analysieren. In dieser Studie konzentriere mich ich nur auf die Produkttemperatur-Analyseausrüstung, die mit dem Produkt sich bewegen kann. Sie benötigt kein langes Kabel, solange sie die Länge des Rückflutofens trifft. Der Produkttemperaturanalysator kann die Temperatur von mehrfachen Standorten auf der Versammlung messen. Die meisten kommerziellen beweglichen Temperaturanalysatoren benutzen bis sechs unabhängige Thermoelemente. Einige Thermoelemente messen Daten in der Realzeit und schicken sie zu den Empfängern auf Computermonitoren. Andere verwenden internen Speicher, um Datenpunkte zu speichern. Wenn das Produkt den Rückflutofen verlässt, wird es zum ComputerSpeichermedium herunterladen. Beide Arten Daten können benutzt werden, um die erforderlichen Analyseergebnisse zu erzielen.

 

 

experimentelles Design

In diesem Experiment werden einige Fieberkurven benutzt, um den Einfluss der Temperatur auf Sauberkeits-Maß und Widerstandmaß zu bestimmen. Wir verwenden Ionenchromatographie (IC) um Sauberkeit zu messen. Oberflächenisolationswiderstand (SIR) wird mit fünf Volt Neigung bei 40 Grad C und 90% relativer Luftfeuchtigkeit, einmal alle 10 Minuten gemessen. Alle TestLeiterplatten werden benutzt, um zu bestimmen, ob zwei Arten qualifizierte TestLeiterplatten qualifiziert werden (Tabelle 2).

 

图 2、 用来鉴定两种测试测试结果的两种测试鉴定板。.

Abb. 2. Zwei Testidentifizierungsbretter für die Bestimmung von zwei Testergebnissen.

 

Die Temperatur der ersten Gruppe der Fieberkurven ist 20 Grad C niedriger als die empfohlene Temperaturgrenze. Der zweite Satz von Fieberkurven ist 10 C niedriger als die empfohlene Temperaturgrenze. Der dritte Satz von Fieberkurven wird durch den Hersteller für diese Lötpaste empfohlen. Die Temperatur dieser Fieberkurve wird die als niedrigste zulässige Temperatur betrachtet, bei der alle korrekten Lötmittelgelenke und die Aktivatoren aktiviert sind. Die vierte Gruppe von Fieberkurven ist 10 Grad C, die als die empfohlene Temperaturgrenze höher sind.

 

Unter jeder Gruppe Fieberkurven, werden 10 Leiterplatten abgeschafft, von denen fünf durch IC geprüft werden und die anderen fünf von SIR geprüft werden. Verschiedene Standorte des Maßes vier jeder Leiterplatte, einschließlich LCC, TQFP, BGA und deinstallierte Linie Verbindungsstücke als Referenz.

 

Analytische Techniken

AS erwähnte früher, diese Experimente verwendete zwei analytische Techniken: des Test- und Oberflächenisolationswiderstandes der Ionenchromatographie (IC) Test (SIR).

 

Alle IC-Tests wurden unter Verwendung des chromatographischen Systems Dionex ICS 3000 von Chromeleon-Software durchgeführt. Automatisierte lokale Fördertechnik wird eingesetzt, um Proben zu extrahieren. Alle Teile werden mechanisch entfernt und Proben werden von der Leiterplatteschicht extrahiert. Lokale Extraktion ist sehr wichtig, weil sie die Verschmutzung in der ganzen Fläche von Komponenten nicht als andere Extraktionsmethoden normalisiert und Prüfmethoden tun. IC wurde verwendet, um die Stammprobe der vorgewählten Lötpaste zu prüfen und die Hauptkomponenten des Aktivators in der Lötpaste zu bestimmen. Wenn man das Ionensauberkeitsniveau des PWB-Flugzeugs bestimmt, sollten die gemessenen Daten aller Proben mit den IC-Daten der ursprünglichen Lötpaste verglichen werden.

 

SIRtest wird im Standardumweltlager durchgeführt, das die Temperaturänderung zwischen steuern kann (+ 1 Grad C) und die Änderung der relativen Luftfeuchtigkeit innerhalb 3%. Elektrische Maße werden mit einem kalibrierten Messverfahren des automatischen Schalters gemacht, das alle 10 Minuten gemessen wird.

 

 

Der erste Satz von Fieberkurven

Der erste Satz von Fieberkurven ist Rückfluß im schlimmsten Fall, wenn die Temperatur 20 Grad C unterhalb der empfohlenen Temperatur durch den Lötpastehersteller ist. Wenn die Lötpaste mit diesem Satz Fieberkurven zurückgeflossen wird, erreicht sie kaum den Flüssigphasenzustand. Dieses ist möglicherweise das Ergebnis der Mehrfachverbindungsstelle verließ Wärmequellen, falsche Methoden (vielleicht bleihaltige StandardFieberkurven) oder andere unbekannte Ursachen (Tabelle 3).

图 3、 第一组温度曲线。.

Abb. 3. Der erste Satz von Fieberkurven.

IC-Ergebnisse der ersten Gruppe von Fieberkurven

 

Die ursprünglichen Lötpaste IC-Proben zeigen, dass Azetat, Chlorverbindung, Lithium, Natrium, Ammonium und Kalium die stärksten Ionen sind, und auch die beteiligtesten Ionen nach jeder Änderung der Rückflussfieberkurve. Diese schlechteste Fieberkurve zeigt, dass die Niveaus von Azetat-, Chlorverbindungs-, Lithium- und Natriumionen sich erheblich nach Rückfluß erhöht haben. Unter Verwendung dieser Kurve verringerten sich der Inhalt des Ammoniums und das Kalium erheblich (Tabelle 1).

 

表 1、 第一组温度曲线的 IC-数据。.

Tabelle 1. IC-Daten des ersten Satzes der Fieberkurven.

 

SIR Results der ersten Gruppe der Fieberkurven

 

Die SIRergebnisse des ersten Satzes von Fieberkurven zeigen, dass der Oberflächenwiderstand aller Proben nicht die Ohmgrenze IPC 1.0e8 trifft (Abb. 4).

图 4、 第一组温度曲线的 SIR 结果。.

Abb. 4. SIRergebnisse des ersten Satzes von Fieberkurven.

 

Die zweite Gruppe von Fieberkurven

Die zweite Gruppe von Fieberkurven ist näher an der tatsächlichen Situation als die erste Gruppe. Sie zeigt dass der Einfluss des Flussrückstandes auf IC- und SIRanalyse nach Rückfluß, wenn die Temperatur der Fieberkurve nur 10 C niedriger ist, als die empfohlene Temperaturgrenze. Jedoch für Leiterplatten und Komponenten mit großer thermischer Masse, ist es nicht unmöglich, einen Temperaturwechsel des Grads 10C zu haben. Die Testergebnisse dieser Fieberkurven heben die Bedeutung der Temperaturverteilung der Komponenten und der Geräte während des Rückflusses hervor. Deshalb muss die Ausrüstung auch geprüft werden, um zu garantieren, dass alle Heizungen richtig funktionieren. Die Fieberkurven werden im Abb. 5, IN IC-Daten in Tabelle 2 und IN SIRdaten im Abbildung 6. gezeigt

 

图 5、 第二组温度曲线。.

Abb. 5, die zweite Gruppe von Fieberkurven.

 

表 2、 第二组温度曲线的 IC-数据。.

Tabelle 2. IC-Daten der zweiten Gruppe der Fieberkurven.

 

图 6、 第二组温度曲线的 SIR 结果。.

Abb. 6. SIRergebnisse der zweiten Gruppe von Fieberkurven.

 

IC-Ergebnisse der zweiten Gruppe von Fieberkurven

 

Die IC-Ergebnisse des zweiten Satzes von Fieberkurven zeigen, dass, obgleich die meisten Ionen verhältnismäßig niedrig sind, die meisten ihnen noch höher als die empfohlenen Grenzen sind. Besonders Azetat möglicherweise, Lithiumion und Natriumion, das Niveau dieser Ionen in der normalen Außendienstumwelt erhöhen das Ausfallrisiko.

 

SIR Results der zweiten Gruppe der Fieberkurven

 

Die Positionen aller Komponenten entsprechen nicht SIRstandards, noch treffen sie empfohlene IC-Grenzen. Angesichts der sehr kleinen Hitzequalität hat der Anschlussbereich (ohne Installationskomponenten) SIR- und IC-Tests geführt.

 

Die dritte Gruppe von Fieberkurven

 

Die Fieberkurve, die durch den Hersteller mit der maximalen Steigung und eine Aufstiegsrate von weniger als 2 C pro zweites empfohlen wird, liegt bei der Höchsttemperatur für 30 bis 90 Sekunden. In diesem Papier ist die Höchsttemperatur 250 C, und die Verweilzeit ist ungefähr 60 Sekunden. Diese Fieberkurve wird im Abbildung 7 gezeigt, werden IC-Ergebnisse in Tabelle 3 gezeigt, und SIRergebnisse werden im Abbildung 8. gezeigt

 

图 7、 第三组温度曲线。.

Abb. 7 und Fieberkurven der Gruppe 3.

 

表 3、 第三组温度曲线的 IC-数据。.

Tabelle 3. IC-Daten der dritten Gruppe der Fieberkurven.

图 8、 第三组温度曲线的 SIR 结果。.

Abb. 8 und das Ergebnis SIRS der dritten Gruppe der Fieberkurven.

IC-Ergebnisse der dritten Gruppe von Fieberkurven

 

Unter Verwendung der Fieberkurve, die durch den Hersteller empfohlen wird, fangen alle Flussaktivatoren an, im Testgebiet zu arbeiten, ob Komponenten anwesend sind. Den dritten Satz von Fieberkurven beobachtend, erreichen alle Regionen 246 C mindestens, der gerade über die empfohlene Temperaturspanne 25-45 C über dem Lötmittelschmelzpunkt fällt.

 

SIR Results der dritten Gruppe der Fieberkurven

 

Mit oder ohne Komponenten führen alle Standorte annehmbare Standards. Die Daten in der Abbildung 8-Show, dass kein Widerstandswert unterhalb des Ohms 1.0e8 im Widerstandmaß beobachtet worden ist. Dies heißt, dass in der normalen praktischen Umwelt, in der die Atmosphäre nicht übermäßig feucht ist, das Addieren von Spannung nicht zu Produktausfall führt.

 

Vierte Gruppe Fieberkurven

 

Der abschließende Satz von Fieberkurven wird bei einer Höchsttemperatur von 260 C zurückgeflossen, um (wenn überhaupt) den Effekt der zusätzlichen Wärmeenergie auf Sauberkeit und SIRleistung zu bestimmen. Die vorheizende Aufstiegssteigung und die abkühlende Tropfensteigung dieses Satzes Fieberkurven sind noch innerhalb des empfohlenen Bereiches (Abb. 9).

 

图 9、 第四组温度曲线。.

Abb. 9 und Fieberkurven der Gruppe 4.

 

IC-Ergebnisse der vierten Gruppe von Fieberkurven

 

Zusätzliche Wärmeenergie lässt die Höchsttemperatur 250 C übersteigen und nicht erheblich verringert das Ionenniveau. Zunehmende Wärme ist möglicherweise wirklich schädlich und verursacht Schaden bestimmter Arten von Komponenten. Die Daten in der Show der Tabelle 4, dass die IC-Ergebnisse dieser Gruppe Tests denen der dritten Gruppe ähnlich sind.

 

表 4、 第四组温度曲线的 IC-数据。.

Tabelle 4. IC-Daten der vierten Gruppe der Fieberkurven.

 

GRUPPE SIR-RESULTS OF THE FOURTH FIEBERKURVEN

 

Wie der dritte Satz von Fieberkurven, führten alle Positionen mit oder ohne Komponenten annehmbare Standards. Abbildung 10 zeigt, dass kein Widerstand weniger als Ohm 1.0e8 in den Widerstandmaßen gemessen worden ist. Dies heißt, dass in der normalen praktischen Umwelt, in der die Atmosphäre nicht übermäßig feucht ist, das Addieren von Spannung nicht zu Produktausfall führt.

 

图 10、 第四组温度曲线的 SIR 结果。.

Abb. 10, die Ergebnisse SIRS der vierten Gruppe der Fieberkurven.

 

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