Bagaimana untuk mengelakkan batu nisan dalam pematerian reflow?
Mari kita mulakan langkah ini: batu nisan dalam pematerian aliran semula adalah salah satu sakit kepala yang paling menjengkelkan dan mahal yang kami hadapi sebagai pembekal pateri aliran semula. Anda sedang berlari, melakukan semakan papan pantas selepas aliran semula, dan—boom—perintang cip kecil anda berdiri seperti batu nisan kecil, satu hujung dipateri rata dan satu lagi berlegar di udara. Kecacatan kecil itu bukan sahaja membazir bahagian dan masa; ia boleh menggagalkan keseluruhan kumpulan pengeluaran, memakan margin anda dan membuat pelanggan anda mempersoalkan jika proses anda telah didail masuk. Selama bertahun-tahun kami telah membetulkan beratus-ratus isu ini untuk kedai kecil dan OEM besar, jadi hari ini saya membincangkan dengan tepat cara untuk mengelakkan batu nisan, tiada bulu, hanya bahan sebenar dan boleh diambil tindakan yang telah kami uji di kemudahan kami sendiri.
Mula-mula, mari kita ke halaman yang sama tentang apa yang sebenarnya menyebabkan batu nisan, kerana anda tidak boleh membetulkan sesuatu jika anda tidak mengetahui puncanya. Semuanya berpunca kepada ketegangan permukaan yang tidak sekata daripada pateri cair. Komponen cip kecil tersebut (seperti perintang 0402 atau 0201, sangat popular pada masa kini) mempunyai pad pateri pada setiap hujungnya. Apabila pateri cair, kedua-dua hujung ditarik dengan daya yang berbeza-satu sisi mempunyai lebih sedikit pateri, atau pateri cair sedikit lebih awal, jadi ia menarik komponen tegak. Tambahkan sedikit ketidakselarasan komponen, atau suhu ketuhar yang lemah, dan anda mempunyai batu nisan sebelum anda boleh menyebut "profil aliran semula".
Sekarang, mari kita bincangkan tentang pembaikan, bermula dengan bahan yang mudah dipaku sebelum anda menghidupkan ketuhar. Ketepatan pilih dan letak tidak boleh dirunding di sini. Jika komponen anda dimatikan sebanyak 0.1mm atau lebih pada satu pad, itu separuh daripada perjuangan untuk merejam nisan. Kami telah melihat kedai-kedai memotong sudut dengan memilih-dan-tempat manual atau mengalahkan mesin lama, dan di situlah masalah bermula. Melabur dalam peralatan automatik pepejal adalah kunci—lihat pemilihan dan penempatan automatik robot desktop ini yang mengambil tekaan daripada menjajarkan bahagian-bahagian kecil dengan sempurna setiap masa. Tiada lagi kesilapan manusia, tiada lagi sambungan pateri yang condong. Ia bukan sahaja untuk larian besar sama ada; walaupun kerja kelompok kecil mendapat manfaat daripada penempatan bahagian yang konsisten, itulah sebabnya ramai pelanggan kami bersumpah dengan gear ini untuk mengurangkan kecacatan batu nisan kepada hampir sifar.
Seterusnya: persediaan stensil dan tampal pateri anda. Di sinilah 80% daripada batu nisan digigit dalam tunas, percaya atau tidak. Ketebalan stensil dan saiz apertur mesti mati untuk komponen yang anda gunakan. Jika anda meletakkan terlalu banyak pes pateri pada satu pad, bahagian itu akan menarik lebih kuat apabila cair dan mencipta batu nisan. Untuk bahagian ultra-kecil seperti 0201s, kami biasanya mengesyorkan ketebalan stensil 0.1mm, bukan lebih tebal—stensil yang lebih tebal membuang terlalu banyak pes. Juga, bentuk apertur penting: jangan gunakan apertur segi empat sama untuk pad komponen segi empat tepat; gunakan apertur berbentuk sedikit yang sepadan dengan saiz pad dengan sempurna, supaya anda tidak terlalu mencetak pada satu sisi. Kami sentiasa memberitahu pelanggan untuk menguji cetakan stensil terlebih dahulu dengan papan sekerap, mengira jumlah tampalan setiap pad, dan melaraskan sehingga sebelum beralih ke pengeluaran penuh. Langkah mudah, tetapi ia menghapuskan begitu banyak isu yang boleh dielakkan.
Kemudian datang yang besar: profil aliran semula anda. Di sinilah banyak kedai mengalami kesilapan, suhu mengetuk terlalu cepat atau pemanasan tidak sekata di seluruh papan. Batu nisan berlaku paling kerap apabila satu hujung komponen mencapai suhu cair (titik pateri cair) jauh sebelum yang lain. Pateri lebur awal itu menarik bahagian itu ke atas sebelum bahagian kedua sedia untuk melekat. Jadi apa penyelesaiannya di sini? Peningkatan perlahan dan terkawal dalam zon prapanas, diikuti dengan tempoh rendam lembut dan suhu puncak yang konsisten di setiap bahagian papan. Jika ketuhar semasa anda memberi anda titik panas pada satu tepi atau sudut sejuk, sudah tiba masanya untuk menaik taraf. Untuk larian volum sederhana hingga tinggi, Oven Aliran Semula Dwi-Penghantar Lapan Zon Untuk SMT kami ialah penukar permainan. Zon dwi membolehkan anda melaraskan suhu secara bebas di seluruh penghantar, supaya anda boleh menghilangkan titik panas dan memastikan setiap pad pateri dipanaskan secara sekata, tidak kira di mana ia berada di papan. Kami telah menggunakan ketuhar ini untuk mengurangkan kadar batu nisan daripada 2.5% kepada di bawah 0.1% untuk pelanggan yang bergelut dengan kecacatan berterusan. Jika anda mempunyai belanjawan yang lebih ketat, Pateri Aliran Semula Empat Zon HW-R406 masih kukuh—cuma pastikan anda menentukurnya setiap bulan untuk memastikan zon seimbang, tiada jalan pintas di sana.
Tunggu, mari kita bulatkan kembali kepada komponen dan reka bentuk papan juga, kerana itu adalah satu lagi teka-teki. Sesetengah komponen lebih terdedah kepada batu nisan daripada yang lain—perintang super nipis, kecil atau kapasitor dengan jisim rendah. Jika reka bentuk papan anda meletakkan beberapa bahagian kecil ini rapat, haba dari bahagian bersebelahan boleh menyebabkan ia cair tidak sekata juga. Petua kami di sini adalah untuk meninggalkan sedikit ruang antara komponen (sekurang-kurangnya 0.5mm untuk 0201 bahagian) supaya setiap satu mendapat haba yang konsisten dan elakkan mengelompokkan terlalu banyak bahagian berjisim rendah dalam satu kawasan. Selain itu, pastikan pad pateri anda bersaiz betul—tidak terlalu besar, tidak terlalu kecil. Jika pad bersaiz besar, anda akan mendapat lebih banyak pateri yang boleh menarik secara tidak sekata; terlalu kecil, dan anda mungkin mempunyai sendi yang lemah.
Jangan tidur untuk penyelenggaraan juga. Peralatan lama adalah penyebab tersembunyi untuk batu nisan. Jika mesin pilih dan letak anda mempunyai muncung haus yang tidak mencengkam komponen secara lurus, anda meletakkan bahagian secara bengkok setiap kali. Jika elemen pemanas ketuhar aliran semula anda mati atau penghantar tidak sejajar, anda tidak mendapat haba yang seragam. Kami memberitahu semua pelanggan kami untuk menjadualkan pemeriksaan bulanan pada jentera pembuatan smt mereka—bersihkan stensil, menentukur zon ketuhar, menggantikan muncung pilih dan letak apabila mereka menunjukkan haus. Malah penyelenggaraan asas sangat membantu dalam memotong kecacatan. Sebagai contoh, unit Pateri Aliran Semula Laci HW-R3036 mudah dibersihkan dan diselenggara, yang menjadikannya pilihan yang bagus untuk kedai yang lebih kecil yang tidak mempunyai teknologi penyelenggaraan sepenuh masa pada kakitangan. Tiada pembongkaran yang rumit, hanya padamkan ruang pemanas dan anda boleh pergi setiap bulan.
Mari kita bercakap tentang contoh sebenar untuk membuat konkrit ini. Suku lalu, seorang pelanggan menghubungi kami mengatakan bahawa mereka mendapat 1.8% kecacatan batu nisan pada sekumpulan PCB jam tangan pintar. Mereka menggunakan ketuhar 4 zon, melakukan kitaran aliran semula selama 6 minit, dan pilih dan letak secara manual. Kami berjalan melalui persediaan mereka, mula-mula menyedari stensil mereka adalah 0.15mm tebal (terlalu banyak untuk 0201 bahagian) dan mereka mempunyai tanjakan 10 saat dari suhu bilik ke prapanas—sangat pantas, yang menjadikan satu sisi setiap bahagian dipanaskan terlebih dahulu. Kami menukar dalam stensil 0.1mm, melaraskan profil aliran semula mereka kepada kitaran 15 minit dengan rendam selama 2 minit pada 150°C sebelum naik ke puncak, dan mencadangkan mereka menukar kepada persediaan pilih-dan-tempat automatik dan bukannya manual. Hasilnya? Kadar batu nisan mereka turun kepada 0.2% serta-merta. Mereka menaik taraf kepada HW-R816Z kami lewat bulan itu untuk larian yang lebih besar, dan tidak mengalami kecacatan batu nisan sejak itu. Itulah jenis kemenangan yang kita jalani.
Tunggu, satu lagi petua cepat: jika anda mendapat batu nisan pada pertengahan larian, jangan hanya tarik papan dan baling. Periksa mengapa ia berlaku—adakah tampalan hilang pada satu pad? Adakah komponen beralih semasa penempatan? Dengan cara itu anda boleh membetulkan isu itu sebelum ia menjadi bola salji. Selain itu, gunakan pateri tanpa plumbum jika itu standard anda, tetapi pastikan profil anda dilaraskan untuk bebas plumbum (cecair lebih tinggi, jadi anda memerlukan rendam yang lebih lama) kerana pateri tanpa plumbum mempunyai tegangan permukaan yang lebih tinggi, yang sebenarnya boleh menjadikan batu nisan lebih berkemungkinan jika tidak dikendalikan dengan betul. Jangan hanya menyalin profil terkemuka dan memanggilnya sehari.
Mari kita selesaikan perkara ini dengan perkara yang mengikat semuanya. Batu nisan bukanlah "kecacatan misteri" yang anda hanya perlu terima. Ia merupakan gabungan isu kecil yang boleh dibetulkan: peletakan yang tidak baik, tampalan stensil yang salah, haba aliran semula tidak sekata dan penyelenggaraan yang dilangkau. Berita baiknya ialah, terdapat alat yang kukuh untuk membantu—sama ada anda mengambil robot desktop untuk larian kecil, melabur dalam ketuhar aliran semula berbilang zon untuk volum yang tinggi, atau hanya memastikan jadual penyelenggaraan anda berada di landasan yang betul. Jika anda bosan membuang masa dan wang untuk kecacatan batu nisan, kami sedia membantu anda mendail dalam proses anda. Kami boleh menyemak persediaan semasa anda, mencadangkan peralatan yang betul atau mengubah suai profil anda untuk mengurangkan kadar kecacatan tersebut. Hubungi kami untuk berbual melalui keperluan anda, tiada tekanan, tiada jargon jualan yang mengelirukan. Kami bersama anda untuk menjadikan proses aliran semula anda lebih lancar, kurang tekanan dan lebih menguntungkan.
Rujukan
1.IPC-A-610, Kebolehterimaan Perhimpunan Elektronik, IPC Association Connecting Electronics Industries
2. Garis Panduan Proses Pematerian Aliran Semula, Persatuan Teknologi Pelekap Permukaan (SMTA)
3. Batu Nisan Komponen: Punca dan Tebatan, Jurnal Teknologi Gunung Permukaan, Vol. 28, No. 2, 2015
4. Amalan Terbaik Reka Bentuk Stensil SMT, Persatuan Gunung Permukaan Amerika Utara (NASMA)