Efecto de la curva de la temperatura sobre limpieza y confiabilidad eléctrica de la Funcionamiento-prosecución

Efecto completamente automático de la parte del divisor del PWB de Seprays de la curva de la temperatura sobre limpieza y confiabilidad eléctrica de la Funcionamiento-prosecución

Prefacio

La curva de la temperatura del proceso de soldadura del flujo es una de las consideraciones más importantes al fijar parámetros de la asamblea. Para obtener una curva de la temperatura eficaz, los factores necesitan ser considerados para incluir la selección del equipo apropiado, completamente entendiendo los resultados y pudiendo ajustar a pedido. Para algunos componentes de múltiples capas grandes y los componentes con una calidad termal más grande, la temperatura recomendada mínima para formar juntas correctas de la soldadura se debe asegurar en todas las áreas de los componentes, y los residuos limpieza-libres del flujo deben ser benignos. Es necesario comprobar cuidadosamente dibujos de asamblea de componentes para determinar si hay una capa de cobre gruesa en el área seleccionada. Capas de cobre más gruesas absorben calor de la superficie de la asamblea. Esto puede dar lugar a defectos fríos y frágiles en juntas de la soldadura.

Características de la curva de la temperatura

Cuatro diversas etapas o regiones necesitan ser analizadas debajo de la curva de la temperatura del reflujo (fig. 1). Primero, la cuesta de precalentamiento de la subida de la temperatura (cuesta de la subida de la temperatura), después la etapa de precalentamiento de la residencia de la temperatura (tiempo de impregnación), después el tiempo sobre la temperatura del liquidus incluyendo la temperatura máxima, y finalmente la zona de enfriamiento.

Fig. 1. Ejemplos de cuatro etapas de curva sin plomo de la temperatura del reflujo.

Para el flujo usado en este experimento, es necesario controlar la cuesta de la cuesta de precalentamiento dentro de 2,0 C/s, que pueden hacer que el flujo se evapora gradualmente y obtiene juntas de la soldadura de una mejor calidad. Esto no aumentará el riesgo asociado a defectos de la soldadura, tales como bola de la soldadura, cortocircuito y otros defectos.

Durante la etapa de la residencia de precalentar temperatura, el activador del flujo quita el óxido y conecta la superficie de metal con goma de la soldadura. Esta etapa permite que el montaje entero de muchos componentes incorpore una temperatura común debajo del punto de fusión de la soldadura. Para la mayoría de los tipos de la goma de la soldadura, esta temperatura necesita generalmente ser mantenida por 60 a 90 segundos.

La etapa del reflujo es la formación de compuestos intermetálicos. La temperatura del reflujo es generalmente 20 - 40 C más altos que ése en el punto de fusión de la soldadura. La época de permanecer sobre el liquidus es 30-90 segundos, dependiendo de la calidad termal y de la opción de otros materiales (fig. 1).

La zona de enfriamiento es útil determinar la integridad de la estructura de grano común de la soldadura. Comparado con la cuesta de la subida de la temperatura en precalentamiento, la cuesta de enfriamiento con un descenso más rápido de la temperatura se requiere generalmente, pero es importante no exceder el coeficiente de la extensión termal (CTE) en la superficie de componentes y de placas de circuito. La sugerencia convencional para refrescar tarifa del descenso de la temperatura es no más que 4 C/s.

Equipo del análisis de la temperatura

Según diversos requisitos, hay varias clases de equipo del análisis de la temperatura del reflujo disponible. Algunos analizadores de la temperatura se utilizan para analizar los productos, otros se utilizan para analizar el horno del flujo. En este estudio, me centro solamente en el equipo del análisis de la temperatura del producto que puede moverse con el producto. No necesita un cable largo, mientras resuelva la longitud del horno del flujo. El analizador de la temperatura del producto puede medir la temperatura de ubicaciones múltiples en la asamblea. La mayoría de los analizadores móviles comerciales de la temperatura utilizan hasta seis termopares independientes. Algunos termopares miden datos en tiempo real y los envían a los receptores en los monitores de computadora. Otros utilizan memoria interna para almacenar puntos de referencias. Cuando el producto sale del horno del flujo, se transfiere al medio de la memoria interna. Ambos tipos de datos se pueden utilizar para obtener los resultados requeridos del análisis.

diseño experimental

En este experimento, varias curvas de la temperatura se utilizan para determinar la influencia de la temperatura en la medida de la limpieza y la medida de la resistencia. Utilizamos la cromatografía del ion (IC) para medir limpieza. La resistencia de aislamiento superficial (SIR) se mide con cinco voltios de prejuicio en 40 grados C y la humedad relativa del 90%, una vez cada 10 minutos. Todas las placas de circuito de la prueba se utilizan para determinar si dos clases de placas de circuito calificadas de la prueba están calificadas (el cuadro 2).

Fig. 2. Dos tableros de la identificación de la prueba para identificar dos resultados de la prueba.

La temperatura del primer grupo de curvas de la temperatura es 20 grados C de más bajo que el límite recomendado de la temperatura. El segundo sistema de curvas de la temperatura es 10 C más bajos que el límite recomendado de la temperatura. El tercer sistema de curvas de la temperatura es recomendado por el fabricante para esta goma de la soldadura. La temperatura de esta curva de la temperatura se considera ser la temperatura permisible más baja en la cual se activan las juntas y los activadores correctos todas de la soldadura. El cuarto grupo de curvas de la temperatura es 10 grados de C más alta que el límite recomendado de la temperatura.

Bajo cada grupo de curvas de la temperatura, disponen a 10 placas de circuito, cuyo cinco son probados por IC y los otros cinco son probados por el SIR. Ubicaciones diferentes de la medida cuatro de cada placa de circuito, incluyendo LCC, TQFP, BGA, y la línea desinstalada conectores para la referencia.

Técnicas analíticas

Tan mencionaron anterior, estos experimentos utilizaron dos técnicas analíticas: prueba de la resistencia de aislamiento de la prueba y de la superficie de la cromatografía del ion (IC) (SIR).

Todas las pruebas de IC fueron realizadas usando el sistema cromatográfico de Dionex ICS 3000 de software de Chromeleon. La tecnología local automatizada de la extracción se utiliza para extraer muestras. Todas las piezas se quitan mecánicamente y las muestras se extraen de la capa de la placa de circuito. La extracción local es muy importante porque no normaliza la contaminación en la superficie entera de componentes como otros métodos de la extracción y lo hacen los métodos de prueba. IC fue utilizado para probar la muestra original de la goma seleccionada de la soldadura y para determinar los componentes principales del activador en la goma de la soldadura. Al determinar el nivel de limpieza del ion del avión del PWB, los datos medidos de todas las muestras se deben comparar con los datos de IC de la goma original de la soldadura.

La prueba del SIR se realiza en el almacén estándar del ambiente, que puede controlar el cambio de la temperatura en medio (+ 1 grado C) y el cambio de la humedad relativa dentro del 3%. Las medidas eléctricas se hacen con un sistema de medición calibrado del interruptor automático, que se mide cada 10 minutos.

El primer sistema de curvas de la temperatura

El primer sistema de curvas de la temperatura es reflujo en el peor de los casos cuando la temperatura es 20 grados de C debajo de la temperatura recomendada al lado del fabricante de la goma de la soldadura. Cuando la goma de la soldadura se refunde con este sistema de curvas de la temperatura, alcanza apenas el estado líquido de la fase. Éste puede ser el resultado del múltiplo falló fuentes de calor, los métodos incorrectos (posiblemente curvas que contien plomo estándar de la temperatura) u otras causas desconocidas (cuadro 3).

Fig. 3. El primer sistema de curvas de la temperatura.

Resultados de IC del primer grupo de curvas de la temperatura

Las muestras originales de IC de la goma de la soldadura muestran que el acetato, el cloruro, el litio, el sodio, el amonio y el potasio son los iones concentrados, y también los iones más en cuestión después de cada cambio de la curva de la temperatura del reflujo. Esta curva peor de la temperatura muestra que los niveles de iones del acetato, del cloruro, del litio y del sodio han aumentado perceptiblemente después de reflujo. Usando esta curva, el contenido del amonio y el potasio disminuyeron perceptiblemente (el cuadro 1).

Datos de IC del cuadro 1. del primer sistema de curvas de la temperatura.

SIR Results del primer grupo de curvas de la temperatura

Los resultados del SIR del primer sistema de curvas de la temperatura muestran que la resistencia superficial de todas las muestras no resuelve el límite del ohmio de IPC 1.0e8 (fig. 4).

Fig. 4. resultados del SIR del primer sistema de curvas de la temperatura.

El segundo grupo de curvas de la temperatura

El segundo grupo de curvas de la temperatura está más cercano a la situación real que el primer grupo. Muestra que la influencia del residuo del flujo en el análisis de IC y del SIR después de reflujo cuando la temperatura de la curva de la temperatura es solamente 10 C más bajos que el límite recomendado de la temperatura. Sin embargo, para las placas de circuito y los componentes con la masa termal grande, no es imposible tener un cambio de temperatura del grado 10C. Los resultados de la prueba de estas curvas de la temperatura acentúan la importancia de la distribución de la temperatura de componentes y de dispositivos durante reflujo. Por lo tanto, el equipo se debe también probar para asegurarse de que todos los calentadores están funcionando correctamente. Las curvas de la temperatura se muestran en fig. 5, los datos de IC en el cuadro 2 y los datos del SIR en el cuadro 6.

Fig. 5, el segundo grupo de curvas de la temperatura.

Datos de IC del cuadro 2. del segundo grupo de curvas de la temperatura.

Fig. 6. resultados del SIR del segundo grupo de curvas de la temperatura.

Resultados de IC del segundo grupo de curvas de la temperatura

Los resultados de IC del segundo sistema de curvas de la temperatura muestran que aunque la mayoría de los iones sean relativamente bajos, la mayor parte de son todavía más altas que los límites recomendados. El ion especialmente del acetato, de la ión de litio y del sodio, el nivel de estos iones en el ambiente normal del servicio de campo puede aumentar el riesgo de fracaso.

SIR Results del segundo grupo de curvas de la temperatura

Las posiciones de todos los componentes no cumplen estándares del SIR, ni resuelven los límites recomendados de IC. Debido a la calidad muy pequeña del calor, el área del conector (sin componentes de instalación) ha pasado pruebas del SIR y de IC.

El tercer grupo de curvas de la temperatura

La curva de la temperatura recomendada por el fabricante con la cuesta máxima y un índice de la subida de menos de 2 C por segundos reside en la temperatura máxima por 30 a 90 segundos. En este papel, la temperatura máxima es 250 C, y el tiempo de residencia es cerca de 60 segundos. Esta curva de la temperatura se muestra en el cuadro 7, los resultados de IC se muestran en el cuadro 3, y los resultados del SIR se muestran en el cuadro 8.

Fig. 7 y curvas de la temperatura del grupo 3.

Datos de IC del cuadro 3. del tercer grupo de curvas de la temperatura.

Fig. 8 y el resultado del SIR del tercer grupo de curvas de la temperatura.

Resultados de IC del tercer grupo de curvas de la temperatura

Usando la curva de la temperatura recomendada por el fabricante, todos los activadores del flujo comienzan a trabajar en la zona de pruebas, independientemente de si los componentes están presentes. Observando el tercer sistema de curvas de la temperatura, todas las regiones alcanzan por lo menos 246 C, que cae apenas sobre la gama de temperaturas recomendada de 25-45 C sobre el punto de fusión de la soldadura.

SIR Results del tercer grupo de curvas de la temperatura

Con o sin componentes, todas las ubicaciones pasan estándares aceptables. Los datos en el cuadro 8 demostración que no se ha observado ningún valor de la resistencia debajo del ohmio 1.0e8 en la medida de la resistencia. Esto significa que en el ambiente práctico normal donde no está excesivamente húmeda la atmósfera, el adición de voltaje no llevará al fracaso de producto.

Cuarto grupo de curvas de la temperatura

El sistema final de curvas de la temperatura se refunde en una temperatura máxima de 260 C para determinar (eventualmente) el efecto de la energía térmica adicional sobre limpieza y funcionamiento del SIR. La cuesta de precalentamiento de la subida y la cuesta de enfriamiento del descenso de este sistema de curvas de la temperatura todavía están dentro de la gama recomendada (fig. 9).

Fig. 9 y curvas de la temperatura del grupo 4.

Resultados de IC del cuarto grupo de curvas de la temperatura

La energía térmica adicional hace que la temperatura máxima excede de 250 C, y no reduce perceptiblemente el nivel del ion. La energía termal cada vez mayor puede realmente ser dañina, causando daño a ciertos tipos de componentes. Los datos en la demostración del cuadro 4 que los resultados de IC de este grupo de pruebas son similares a los del tercer grupo.

Datos de IC del cuadro 4. del cuarto grupo de curvas de la temperatura.

GRUPO DE SIR RESULTS OF THE FOURTH DE CURVAS DE LA TEMPERATURA

Como el tercer sistema de curvas de la temperatura, todas las posiciones con o sin componentes pasaron estándares aceptables. Figura 10 demostraciones que no se ha medido ninguna resistencia menos que los ohmios 1.0e8 en medidas de la resistencia. Esto significa que en el ambiente práctico normal donde no está excesivamente húmeda la atmósfera, el adición de voltaje no llevará al fracaso de producto.

Fig. 10, los resultados del SIR del cuarto grupo de curvas de la temperatura.

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