Introducere
În sectorul producției de PCBA, tranziția de la lipirea cu plumb{0}}fără plumb reprezintă nu doar o înlocuire a materialelor, ci o actualizare cuprinzătoare a procesului care include termodinamică, metalurgie și precizia echipamentelor. În ciuda faptului că directiva RoHS a fost în vigoare de ani de zile, provocările generate de-lipirea fără plumb-, inclusiv punctele de topire ridicate, umectarea slabă și problemele legate de stresul materialului-, rămân variabile critice care testează capabilitățile de control al calității fabricilor la nivelul producției.
Provocări termice pentru PCB-uri și componente de la puncte de topire ridicate
Lipirea pe bază de-plumb se topește la doar 183 de grade , în timp ce lipirea-grașă fără plumb atinge 217 de grade . Această creștere de 34 de grade împinge în mod direct temperaturile maxime de reflow în procesele PCBA la pragul de 240 de grade -250 de grade.
La astfel de temperaturi ridicate, rășina din substraturile PCB este foarte susceptibilă la degradarea fizică, ceea ce duce la delaminare sau decolorare. Simultan, limitele de anduranță termică ale componentelor-sensibile la căldură, cum ar fi condensatorii electrolitici și conectorii, se confruntă cu provocări severe. Controlul calității trebuie să înceapă din etapa de admisie a materialului, auditând riguros Td (temperatura de descompunere termică) a PCB-ului și ratingul termic al componentelor. În practică, tehnicienii trebuie să utilizeze termometre cu mai multe puncte pentru a regla fin profilul temperaturii cuptorului, minimizând diferențele de temperatură între componentele mari, cu capacitate mare de-căldură- și microcomponente mici,-de căldură-capacitate redusă-, pentru a preveni supraîncălzirea localizată.
Modificări ale criteriilor de aspect a îmbinării lipite din cauza diferențelor de umectare
Lipitura fără plumb prezintă o tensiune superficială semnificativ mai mare decât lipirea cu plumb, ceea ce duce la proprietăți de umectare comparativ mai slabe. În timpul inspecției vizuale a procesării PCBA, îmbinările de lipit-fără plumb nu mai prezintă oglinda-caracteristică lucioasă a îmbinărilor cu plumb. În schimb, ele prezintă un finisaj mat subtil, cu înălțimea lipirii și unghiul de răspândire adesea mai puțin pronunțat decât în procesele cu plumb.
Această modificare a proprietății fizice necesită criterii de evaluare actualizate pentru echipele de QA. Urmărirea orbește a standardelor „luminoase, pline și rotunde” din era cu plumb poate duce cu ușurință la reluări excesive, putând deteriora stratul IMC de pe tampoane. Accentul ar trebui să se schimbe pe cuantificarea unghiului de umectare și a acoperirii sub umplere. Utilizarea de-algoritmi AOI de înaltă rezoluție pentru a re-modelarea morfologiei unice a îmbinărilor de lipit-fără plumb previne evaluările greșite care cauzează pierderi de producție.
Rata de creștere a stratului IMC și managementul fragilității îmbinărilor de lipire
Mediul de-temperatură ridicată al proceselor-fără plumb accelerează creșterea stratului IMC. În timp ce IMC moderat este esențial pentru o lipire stabilă, aliajele fără plumb, cum ar fi SAC305, tind să formeze compuși intermetalici Cu6Sn5 sau Ag3Sn excesiv de groși în timpul lipirii, crescând semnificativ fragilitatea îmbinărilor.
Atunci când componentele PCBA se confruntă cu impacturi de cădere, vibrații sau solicitări de dilatare/contracție termică, interfețele de îmbinare prea fragile sunt predispuse la fracturi. Managementul calității trebuie să stabilească restricții stricte de reflux secundar și să implementeze monitorizarea dinamică a temperaturii vârfurilor fierului de lipit la stațiile critice pentru a preveni temperaturile ridicate instantanee în timpul lipirii manuale să inducă în continuare straturi de metal fragile. Pentru produsele de control pentru automobile sau industriale, testarea șocului termic ar trebui adăugată pentru a valida fiabilitatea mecanică în timpul-ciclurilor de stres pe termen lung.
Activitatea fluxului și curățarea ionilor reziduali
Datorită vitezei de oxidare extrem de rapidă a lipiturii-fără plumb la temperaturi ridicate, fluxurile corespunzătoare fără plumb-conțin de obicei proporții mai mari de activatori și colofoniu. Reziduurile produse de aceste componente după reacții la temperatură înaltă-sunt adesea mai dificil de îndepărtat și prezintă riscuri mai mari de electromigrare.
În timpul producției PCBA, auto{0}}inspecția ar trebui să acorde prioritate curățeniei suprafeței plăcii post-lipit. Dacă curățarea ionică este incompletă înainte de acoperirea conformă, activatorii reziduali pot induce creșterea dendritelor în medii umede, provocând micro-scurtcircuite. Fabricile trebuie să testeze în mod regulat concentrațiile de ioni ale soluției de curățare și să optimizeze parametrii de presiune de curățare cu ultrasunete sau prin pulverizare pentru procesele fără plumb-.
Concluzie
Adoptarea proceselor-fără plumb îngustează în mod inerent marja de toleranță în fereastra procesului. Dacă întâmpinați blocaje tehnice, cum ar fi îmbinările de lipire gri, deteriorarea termică a componentelor sau scăderea-fiabilitatea pe termen lung în timpul tranziției de la fabricarea cu plumb la producția fără plumb-, aceasta indică faptul că logica dvs. de control al calității necesită actualizări fizice și chimice mai profunde.
Fapte rapidedespre NeoDen
1) Înființată în 2010, 200 + angajați, 27000+ mp. fabrică.
2) Produse NeoDen: mașini PnP din diferite serii, NeoDen YY1, NeoDen4, NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P. Seria IN Oven Reflow, precum și linia SMT completă includ toate echipamentele SMT necesare.
3) 10000+ clienți de succes din întreaga lume.
4) 40+ Agenți globali acoperiți în Asia, Europa, America, Oceania și Africa.
5) Centrul de cercetare și dezvoltare: 3 departamente de cercetare și dezvoltare cu 25+ ingineri profesioniști de cercetare și dezvoltare.
6) Listat cu CE și a primit 70+ brevete.
7) 30+ ingineri de control al calității și asistență tehnică, 15+ vânzări internaționale senior, pentru clienții care răspund la timp în termen de 8 ore și soluții profesionale care oferă în 24 de ore.