Efeito da curva da temperatura na limpeza e na confiança elétrica da Desempenho-prossecução

March 22, 2021

Efeito totalmente automático da parte do divisor do PWB de Seprays da curva da temperatura na limpeza e na confiança elétrica da Desempenho-prossecução

 

Prefácio

A curva da temperatura do processo de solda do reflow é uma das considerações as mais importantes ao ajustar parâmetros do conjunto. A fim obter uma curva da temperatura eficaz, os fatores precisam de ser considerados para incluir a seleção do equipamento apropriado, inteiramente compreendendo os resultados e podendo ajustar por encomenda. Para alguns grandes componentes da multi-camada e componentes com qualidade térmica maior, a temperatura recomendada mínima para formar junções corretas da solda deve ser assegurada em todas as áreas dos componentes, e os resíduos limpeza-livres do fluxo devem ser benignos. É necessário verificar com cuidado desenhos de conjunto dos componentes para determinar se há uma camada de cobre grossa na área selecionada. Umas camadas de cobre mais grossas absorvem o calor da superfície do conjunto. Isto pode conduzir aos defeitos frios e frágeis em junções da solda.

 

Características da curva da temperatura

Quatro fases ou regiões diferentes precisam de ser analisadas sob a curva da temperatura da maré baixa (Fig. 1). Primeiramente, a inclinação pré-aquecendo da elevação da temperatura (inclinação da elevação da temperatura), a seguir a fase pré-aquecendo da residência da temperatura (tempo embebendo), a seguir o tempo acima da temperatura do liquidus que inclui a temperatura máxima, e finalmente a zona refrigerando.

 

。 do 无铅回流温度曲线四个阶段的例子 do、 do 图 1.

Figo. 1. Exemplos de quatro fases da curva sem chumbo da temperatura da maré baixa.

 

Para o fluxo usado nesta experiência, é necessário controlar a inclinação da inclinação pré-aquecendo dentro de 2,0 C/s, que podem fazer o fluxo evaporar gradualmente e obter junções da solda da melhor qualidade. Isto não aumentará o risco associado com os defeitos da solda, tais como a bola da solda, não o procura um caminho mais curto e outros defeitos.

 

Durante a fase da residência de pré-aquecer a temperatura, o ativador do fluxo remove o óxido e conecta a superfície de metal com a pasta da solda. Esta fase permite que o conjunto inteiro de muitos componentes incorpore uma temperatura comum abaixo do ponto de derretimento da solda. Para a maioria de tipos da pasta da solda, esta temperatura precisa geralmente de ser mantida por 60 a 90 segundos.

 

A fase da maré baixa é a formação de compostos intermetallic. A temperatura da maré baixa é geralmente 20 - 40 C mais altos do que aquele no ponto de derretimento da solda. O momento de permanecer acima do liquidus é 30-90 segundos, segundo a qualidade térmica e a escolha de outros materiais (Fig. 1).

 

A zona refrigerando é útil determinar a integridade da estrutura de grão comum da solda. Comparado com a inclinação da elevação da temperatura na fase pré-aquecendo, a inclinação refrigerando com uma gota mais rápida da temperatura é exigida geralmente, mas é importante não exceder o coeficiente da expansão térmica (CTE) na superfície dos componentes e das placas de circuito. A sugestão convencional para refrigerar a taxa da gota da temperatura é não mais de 4 C/s.

 

Equipamento da análise da temperatura

 

De acordo com exigências diferentes, há diversos tipos do equipamento da análise da temperatura da maré baixa disponível. Alguns analisadores da temperatura são usados para analisar produtos, outro são usados para analisar a fornalha do reflow. Neste estudo, eu focalizo somente no equipamento da análise da temperatura do produto que pode se mover com o produto. Não precisa um cabo longo, contanto que encontrar o comprimento da fornalha do reflow. O analisador da temperatura do produto pode medir a temperatura de lugar múltiplos no conjunto. A maioria de analisadores móveis comerciais da temperatura usam até seis pares termoelétricos independentes. Alguns pares termoelétricos medem dados no tempo real e enviam-nos aos receptores em monitores do computador. Outro usam a memória interna para armazenar pontos de dados. Quando o produto sae da fornalha do reflow, está transferido ao suporte de memória de computador. Ambos os tipos de dados podem ser usados para obter os resultados exigidos da análise.

 

 

projeto experimental

Nesta experiência, diversas curvas da temperatura são usadas para determinar a influência da temperatura na medida da limpeza e na medida da resistência. Nós usamos a cromatografia do íon (IC) para medir a limpeza. A resistência de isolação de superfície (SENHOR) é medida com cinco volts de polarização em 40 graus C e em humidade relativa de 90%, uma vez cada 10 minutos. Todas as placas de circuito do teste são usadas para determinar se dois tipos de placas de circuito qualificadas do teste estão qualificados (figura 2).

 

。 do 用来鉴定两种测试测试结果的两种测试鉴定板 do、 do 图 2.

Figo. 2. Duas placas da identificação do teste para identificar dois resultados da análise.

 

A temperatura do primeiro grupo de curvas da temperatura tem 20 graus C mais baixa do que o limite recomendado da temperatura. O segundo grupo de curvas da temperatura é 10 C mais baixos do que o limite recomendado da temperatura. O terceiro grupo de curvas da temperatura é recomendado pelo fabricante para esta pasta da solda. A temperatura desta curva da temperatura é considerada estar a uma mais baixa temperatura permissível em que todos as junções da solda e os ativadores corretos são ativados. O quarto grupo de curvas da temperatura é 10 graus de C mais alto do que o limite recomendado da temperatura.

 

Sob cada grupo de curvas da temperatura, 10 placas de circuito são dispostas, de que cinco são testados por IC e os outros cinco são testados pelo SENHOR. Medida quatro dos lugar diferentes de cada placa de circuito, incluindo LCC, TQFP, BGA, e a linha desinstalada conectores para a referência.

 

Técnicas analíticas

O as mencionou mais adiantado, estas experiências usou duas técnicas analíticas: teste da resistência de isolação do teste e da superfície da cromatografia do íon (IC) (SENHOR).

 

Todos os testes de IC foram executados usando o sistema cromatográfico de Dionex ICS 3000 de software de Chromeleon. A tecnologia local automatizada da extração é usada para extrair amostras. Todas as peças são removidas mecanicamente e as amostras são extraídas da camada da placa de circuito. A extração local é muito importante porque não normaliza a contaminação na área de superfície inteira dos componentes como outros métodos da extração e métodos do teste faz. IC foi usado para testar a amostra original da pasta selecionada da solda e para determinar os componentes principais do ativador na pasta da solda. Ao determinar o nível de limpeza do íon do plano do PWB, os dados medidos de todas as amostras devem ser comparados com os dados de IC da pasta original da solda.

 

O teste do SENHOR é realizado no armazém padrão do ambiente, que pode controlar a mudança de temperatura no meio (+ 1 grau C) e a mudança da humidade relativa dentro de 3%. As medidas elétricas são feitas com um sistema de medição calibrado do interruptor automático, que seja medido cada 10 minutos.

 

 

O primeiro grupo de curvas da temperatura

O primeiro grupo de curvas da temperatura é maré baixa na pior das hipóteses quando a temperatura é 20 graus de C abaixo da temperatura recomendada pelo fabricante da pasta da solda. Quando a pasta da solda refluxed com este grupo de curvas da temperatura, alcança mal o estado líquido da fase. Este pode ser o resultado do múltiplo falhou fontes de calor, métodos incorretos (possivelmente curvas decontenção padrão da temperatura) ou outras causas desconhecidas (figura 3).

。 do 第一组温度曲线 do、 do 图 3.

Figo. 3. O primeiro grupo de curvas da temperatura.

Resultados de IC do primeiro grupo de curvas da temperatura

 

As amostras originais de IC da pasta da solda mostram que o acetato, o cloreto, o lítio, o sódio, o amônio e o potássio são os íons os mais concentrados, e igualmente os íons os mais interessados após cada mudança da curva da temperatura da maré baixa. Esta curva a mais má da temperatura mostra que os níveis de íons do acetato, do cloreto, do lítio e do sódio aumentaram significativamente após a maré baixa. Usando esta curva, os índices do amônio e o potássio diminuíram significativamente (tabela 1).

 

。 do 数据 de IC do 第一组温度曲线的 do、 do 表 1.

Dados de IC da tabela 1. do primeiro grupo de curvas da temperatura.

 

SIR Results do primeiro grupo de curvas da temperatura

 

Os resultados do SENHOR do primeiro grupo de curvas da temperatura mostram que a resistência de superfície de todas as amostras não encontra o limite do ohm do IPC 1.0e8 (Fig. 4).

。 do 结果 do SENHOR do 第一组温度曲线的 do、 do 图 4.

Figo. 4. resultados do SENHOR do primeiro grupo de curvas da temperatura.

 

O segundo grupo de curvas da temperatura

O segundo grupo de curvas da temperatura é mais perto da situação real do que o primeiro grupo. Mostra que a influência do resíduo do fluxo na análise de IC e do SENHOR após a maré baixa quando a temperatura da curva da temperatura é somente 10 C mais baixos do que o limite recomendado da temperatura. Contudo, para placas de circuito e componentes com grande massa térmica, não é impossível ter uma mudança de temperatura do grau 10C. Os resultados da análise destas curvas da temperatura sublinham a importância da distribuição da temperatura dos componentes e dos dispositivos durante a maré baixa. Consequentemente, o equipamento deve igualmente ser testado para assegurar-se de que todos os calefatores estejam funcionando corretamente. As curvas da temperatura são mostradas em Fig. 5, em dados de IC na tabela 2 e em dados do SENHOR em figura 6.

 

。 do 第二组温度曲线 do、 do 图 5.

Fig. 5, o segundo grupo de curvas da temperatura.

 

。 do 数据 de IC do 第二组温度曲线的 do、 do 表 2.

Dados de IC da tabela 2. do segundo grupo de curvas da temperatura.

 

。 do 结果 do SENHOR do 第二组温度曲线的 do、 do 图 6.

Figo. 6. resultados do SENHOR do segundo grupo de curvas da temperatura.

 

Resultados de IC do segundo grupo de curvas da temperatura

 

Os resultados de IC do segundo grupo de curvas da temperatura mostram que embora a maioria de íons sejam relativamente baixos, a maioria delas são ainda mais altas do que os limites recomendados. Especialmente o acetato, o íon do lítio e o íon do sódio, o nível destes íons no ambiente normal do serviço de campo podem aumentar o risco de falha.

 

SIR Results do segundo grupo de curvas da temperatura

 

As posições de todos os componentes não encontram padrões do SENHOR, nem encontram limites recomendados de IC. Em virtude da qualidade muito pequena do calor, a área do conector (sem componentes da instalação) passou testes do SENHOR e do IC.

 

O terceiro grupo de curvas da temperatura

 

A curva da temperatura recomendada pelo fabricante com a inclinação máxima e por uma taxa da elevação de menos de 2 por segundo de C reside na temperatura máxima por 30 a 90 segundos. Neste papel, a temperatura máxima é 250 C, e o tempo de residência é aproximadamente 60 segundos. Esta curva da temperatura é mostrada em figura 7, os resultados de IC são mostrados na tabela 3, e os resultados do SENHOR são mostrados em figura 8.

 

。 do 第三组温度曲线 do、 do 图 7.

Fig. 7 e curvas da temperatura do grupo 3.

 

。 do 数据 de IC do 第三组温度曲线的 do、 do 表 3.

Dados de IC da tabela 3. do terceiro grupo de curvas da temperatura.

。 do 结果 do SENHOR do 第三组温度曲线的 do、 do 图 8.

Fig. 8 e o resultado do SENHOR do terceiro grupo de curvas da temperatura.

Resultados de IC do terceiro grupo de curvas da temperatura

 

Usando a curva da temperatura recomendada pelo fabricante, todos os ativadores do fluxo começam a trabalhar na área de teste, mesmo se os componentes estam presente. Observando o terceiro grupo de curvas da temperatura, todas as regiões alcançam pelo menos 246 C, que cai apenas acima da variação da temperatura recomendada de 25-45 C acima do ponto de derretimento da solda.

 

SIR Results do terceiro grupo de curvas da temperatura

 

Com ou sem componentes, todos os lugar passam padrões aceitáveis. Os dados na figura 8 mostra que nenhum valor da resistência abaixo do ohm 1.0e8 esteve observado na medida da resistência. Isto significa que no ambiente prático normal onde a atmosfera não é excessivamente úmida, adicionar a tensão não conduzirá à falha de produto.

 

Quarto grupo de curvas da temperatura

 

O grupo final de curvas da temperatura refluxed em uma temperatura máxima de 260 C para determinar (eventualmente) o efeito da energia calorífica adicional na limpeza e no desempenho do SENHOR. A inclinação pré-aquecendo da elevação e a inclinação refrigerando da gota deste grupo de curvas da temperatura estão ainda dentro da escala recomendada (Fig. 9).

 

。 do 第四组温度曲线 do、 do 图 9.

Fig. 9 e curvas da temperatura do grupo 4.

 

Resultados de IC do quarto grupo de curvas da temperatura

 

A energia calorífica adicional faz a temperatura máxima exceder 250 C, e não reduz significativamente o nível do íon. A energia térmica crescente pode realmente ser prejudicial, causando dano a determinados tipos de componentes. Os dados na mostra da tabela 4 que os resultados de IC deste grupo de testes são similares àqueles do terceiro grupo.

 

。 do 数据 de IC do 第四组温度曲线的 do、 do 表 4.

Dados de IC da tabela 4. do quarto grupo de curvas da temperatura.

 

GRUPO DO SENHOR RESULTADO QUARTO DE CURVAS DA TEMPERATURA

 

Como o terceiro grupo de curvas da temperatura, todas as posições com ou sem componentes passaram padrões aceitáveis. Figure 10 mostras que nenhuma resistência menos do que os ohms 1.0e8 foi medida em medidas da resistência. Isto significa que no ambiente prático normal onde a atmosfera não é excessivamente úmida, adicionar a tensão não conduzirá à falha de produto.

 

。 do 结果 do SENHOR do 第四组温度曲线的 do、 do 图 10.

Fig. 10, os resultados do SENHOR do quarto grupo de curvas da temperatura.

 

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