Zavedení
Ve výrobním sektoru PCBA nepředstavuje přechod od olovnatého k bezolovnatému pájení -pouhou náhradu materiálů, ale komplexní modernizaci procesu zahrnující termodynamiku, metalurgii a přesnost zařízení. Navzdory tomu, že směrnice RoHS platí již léta, výzvy, které představuje -bezolovnaté pájení-, včetně vysokých bodů tání, špatné smáčivosti a problémů s namáháním materiálu-, zůstávají kritickými proměnnými testujícími schopnosti továren v oblasti kontroly kvality ve výrobě.
Tepelné výzvy pro PCB a komponenty ze zvýšených bodů tání
Pájka-na bázi olova se taví při pouhých 183 stupních, zatímco běžná bezolovnatá-pájka dosahuje 217 stupňů. Toto zvýšení o 34 stupňů přímo tlačí špičkové teploty přetavení v procesech PCBA na prahovou hodnotu 240 stupňů –250 stupňů.
Při takto zvýšených teplotách je pryskyřice v substrátech PCB vysoce citlivá na fyzikální degradaci, což vede k delaminaci nebo změně barvy. Limity tepelné odolnosti součástek citlivých na teplo-, jako jsou elektrolytické kondenzátory a konektory, zároveň čelí vážným problémům. Kontrola kvality musí začít ve fázi příjmu materiálu, důsledným auditem Td desky plošných spojů (teplota tepelného rozkladu) a tepelného hodnocení součástí. V praxi musí technici používat vícebodové teploměry k jemnému vyladění teplotního profilu trouby, čímž se minimalizují teplotní rozdíly mezi velkými -výhřevnými-komponentami a malými -mikrokomponentami s nízkou teplotou-kapacitou-, aby se zabránilo místnímu přehřátí.
Změny v kritériích vzhledu pájeného spoje v důsledku rozdílů ve smáčení
Bezolovnatá-pájka vykazuje výrazně vyšší povrchové napětí než olovnatá pájka, což má za následek srovnatelně horší smáčecí vlastnosti. Během vizuální kontroly zpracování PCBA již -bezolovnaté pájené spoje nevykazují zrcadlový- lesk charakteristický pro olovnaté spoje. Místo toho vykazují jemný matný povrch s výškou pájky a úhlem rozprostření často méně výraznými než u olovnatých procesů.
Tato změna fyzické vlastnosti vyžaduje aktualizovaná hodnotící kritéria pro týmy QA. Slepé prosazování standardů „jasný, plný a kulatý“ z olovnaté éry může snadno vést k nadměrnému přepracování a potenciálně poškodit vrstvu IMC na padech. Pozornost by se měla přesunout na kvantifikaci úhlu smáčivosti a pokrytí spodní výplně. Využití-algoritmů AOI s vysokým rozlišením k re-modelování jedinečné morfologie bezolovnatých{5}}pájených spojů zabraňuje chybným úsudkům, které způsobují výrobní ztráty.
IMC Layer Growth Rate and Solder Joint Brettleness Management
Prostředí bezolovnatých-procesů s vysokou{0}}teplotou urychluje růst vrstvy IMC. Zatímco mírná IMC je nezbytná pro stabilní pájení, bezolovnaté slitiny jako SAC305 mají tendenci vytvářet během pájení příliš silné intermetalické sloučeniny Cu6Sn5 nebo Ag3Sn, což výrazně zvyšuje křehkost spoje.
Když jsou součásti PCBA vystaveny pádovým nárazům, vibracím nebo namáhání tepelnou roztažností/kontrakcemi, jsou příliš křehká rozhraní spojů náchylná k prasknutí. Management kvality musí zavést přísná omezení sekundárního přetavení a zavést dynamické monitorování teploty hrotů páječky na kritických stanicích, aby se zabránilo tomu, že okamžité vysoké teploty během ručního pájení dále způsobí křehké kovové vrstvy. U automobilových nebo průmyslových řídicích produktů by mělo být přidáno testování tepelného šoku, aby se ověřila mechanická spolehlivost při dlouhodobých-cyklech zátěže.
Aktivita toku a čištění zbytkových iontů
Vzhledem k extrémně rychlé oxidační rychlosti bezolovnaté-pájky při vysokých teplotách obsahují odpovídající bezolovnatá-tavidla obvykle vyšší podíly aktivátorů a kalafuny. Zbytky produkované těmito součástmi po vysokoteplotních-reakcích je často obtížnější odstranit a představují vyšší riziko elektromigrační migrace.
Během výroby PCBA by měla vlastní{0}}kontrola upřednostňovat čistotu povrchu desky po-pájení. Pokud není iontové čištění před konformním povlakem dokončeno, mohou zbytkové aktivátory vyvolat růst dendritů ve vlhkém prostředí a způsobit mikro-zkraty. Továrny musí pravidelně testovat koncentrace iontů v čisticím roztoku a optimalizovat parametry ultrazvukového nebo sprejového čisticího tlaku pro bezolovnaté-procesy.
Závěr
Přijetí bezolovnatých{0}procesů ze své podstaty zužuje toleranční rozpětí v rámci procesního okna. Pokud se během přechodu od výroby bez olova na výrobu bez olova setkáte s technickými překážkami, jako jsou šedé pájené spoje, tepelné poškození součástí nebo snížená dlouhodobá- spolehlivost, znamená to, že vaše logika řízení kvality vyžaduje hlubší fyzikální a chemické inovace.
Rychlá faktao NeoDenu
1) Založena v roce 2010, 200 + zaměstnanců, 27000+ m2. továrna.
2) Produkty NeoDen: Stroje PnP z různých řad, NeoDen YY1, NeoDen4, NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P. Reflow Oven IN Series, stejně jako kompletní řada SMT zahrnuje veškeré potřebné SMT vybavení.
3) Úspěšní zákazníci 10000+ po celém světě.
4) 40+ Globální zástupci v Asii, Evropě, Americe, Oceánii a Africe.
5) Centrum výzkumu a vývoje: 3 oddělení výzkumu a vývoje s 25+ profesionálními inženýry výzkumu a vývoje.
6) Uvedeno v CE a má 70+ patentů.
7) 30+ technici kontroly kvality a technické podpory, 15+ vedoucí mezinárodní prodej, za včasnou reakci zákazníků do 8 hodin a poskytování profesionálních řešení do 24 hodin.