V oblastivýroba PCBProcesy povrchovej úpravy sú kľúčové pre zabezpečenie elektrického výkonu, mechanickej spoľahlivosti a spracovateľnosti dosiek plošných spojov. Medzi nimi sa technológia striekania cínu s plošnými spojmi stala jednou zo široko používaných technológií povrchovej úpravy vďaka svojej vynikajúcej spájkovateľnosti, odolnosti voči oxidácii a výhodám z hľadiska nízkych nákladov.
1, Princíp a hlavné výhody procesu striekania cínu
(1) Analýza princípov procesu
Proces striekania cínu na doskách s plošnými spojmi, tiež známy ako vyrovnávanie horúcim vzduchom, je proces ponorenia dokončenej dosky plošných spojov do roztaveného cínového olova alebo spájkovacieho kúpeľa bez{0}}cínovej zliatiny, aby sa povrch a steny otvorov dosky plošných spojov rovnomerne pokryli vrstvou spájky. Potom sa prebytočná spájka odfúkne pomocou vysokorýchlostného horúceho vzduchu-, čím sa vytvorí plochý, rovnomerný a vysoko spájkovateľný povrchový povlak. Tento proces zahŕňa tri základné kroky: infiltráciu spájky, priľnavosť a vyrovnávanie horúcim vzduchom, ktoré vyžadujú presnú kontrolu teploty, času a parametrov horúceho vzduchu, aby sa zabezpečila kvalita náteru.
(2) Významné technologické výhody
Vynikajúca spájkovateľnosť: Vrstva cínu v spreji môže účinne izolovať medený povrch od kontaktu so vzduchom, zabrániť oxidácii, poskytnúť ideálny zvárací povrch pre následné zváracie procesy a znížiť riziká virtuálneho zvárania a zvárania za studena.
Vynikajúca nákladová-efektívnosť: V porovnaní s procesmi, ako je chemické nanášanie zlata a galvanické pokovovanie niklu a zlata, má proces striekania cínom nižšie investície do vybavenia, jednoduchší proces, kontrolovateľné náklady na suroviny a je vhodný pre-výrobu vo veľkom meradle.
Dobrá kompatibilita: Vhodné pre rôzne typy dosiek plošných spojov a dizajnov, obzvlášť stabilné pri povrchovej úprave viacvrstvových dosiek a dosiek s hustotou otvorov, môžu účinne vyplniť otvory a zabezpečiť spoľahlivosť elektrického pripojenia.
2, Podrobné vysvetlenie toku procesu striekania cínu
(1) Postup predbežného spracovania
Odstraňovanie oleja a čistenie: Na odstránenie olejových škvŕn, odtlačkov prstov a iných organických znečisťujúcich látok z povrchu dosky plošných spojov použite alkalické čistiace prostriedky, čím sa zabezpečí, že medený povrch bude čistý a bez nečistôt, a zvýši sa priľnavosť spájky.
Zdrsnenie mikroleptaním: Použitím kyslého leptacieho roztoku na mierne naleptanie medeného povrchu sa vytvorí mikrodrsná štruktúra, ktorá zväčší kontaktnú plochu medzi spájkou a medeným povrchom a zosilní zmáčací efekt.
Aktivačná úprava: Použitie kyseliny chlorovodíkovej alebo iných aktivátorov na odstránenie oxidového filmu na povrchu medi, udržiavanie medi v aktívnom stave a vytváranie podmienok pre infiltráciu spájky.
(2) Hlavná operácia striekania cínu
Ponorenie do spájkovacieho kúpeľa: Ponorte vopred upravenú dosku plošných spojov do roztaveného spájkovacieho kúpeľa udržiavaného na teplote 245-265 stupňov (zvyčajne 260-275 stupňov pre bezolovnaté procesy), s dobou zotrvania riadenou na 3-5 sekúnd, aby sa zabezpečilo, že spájka úplne pokryje povrch dosky plošných spojov a steny otvorov.
Vyrovnávanie horúcim vzduchom: Po vybratí dosky plošných spojov z nádržky na spájkovanie okamžite pomocou-teplovzdušného noža (s rýchlosťou vetra asi 60 – 80 m/s) odfúknite prebytočnú spájku. Teplota horúceho vzduchu by mala zodpovedať teplote spájkovacej nádrže, aby sa zabezpečilo, že spájka bude v roztavenom stave a dosiahne sa vyrovnanie povrchu.
(3) Fáza následného spracovania
Umývanie a sušenie vodou: Zvyškové tavidlo a nečistoty na povrchu dosky plošných spojov opláchnite čistou vodou, aby ste zabránili korózii dosky plošných spojov. Potom odstráňte vlhkosť horúcim vzduchom alebo vákuovým sušením, aby ste predišli škvrnám od vody.
Kontrola kvality: Vizuálna kontrola, pozorovanie metalografickým mikroskopom a iné metódy sa používajú na kontrolu hrúbky, rovnomernosti, rovinnosti povrchu a či sa v cínovej vrstve nevyskytujú chyby, ako sú premostenia a dutiny, čím sa zabezpečuje súlad s procesnými normami.
3, Kontrola kľúčových parametrov procesu striekania cínu
(1) Parametre teploty
Teplota spájkovacej nádrže: Nadmerná teplota môže viesť k intenzívnejšej oxidácii spájky a deformácii substrátu PCB; Ak je teplota príliš nízka, tekutosť spájky bude zlá, čo ovplyvní zmáčací účinok. Vyžaduje sa presné nastavenie na základe zloženia spájkovacej zliatiny a procesy bez olova- majú prísnejšie požiadavky na kontrolu teploty.
Teplota horúceho vzduchu: Teplota horúceho vzduchu priamo ovplyvňuje vyrovnávací účinok spájky. Ak je teplota príliš vysoká, spájka môže striekať, a ak je príliš nízka, prebytočnú spájku nemožno účinne odstrániť. Je potrebné ju upraviť v spojení s teplotou spájkovacej nádrže.
(2) Parameter času
Čas ponorenia cínu: Príliš krátky čas ponorenia cínu môže viesť k nedostatočnému pokrytiu spájkou, zatiaľ čo príliš dlhý čas môže spôsobiť nadmerné zahrievanie dosky s plošnými spojmi, čo vedie k deformácii a deformácii. Čas by mal byť optimalizovaný na základe faktorov, ako je hrúbka dosky a veľkosť otvoru.
Čas vyrovnávania horúcim vzduchom: Uistite sa, že čas pôsobenia horúceho vzduchu je dostatočný na odstránenie prebytočnej spájky, nemal by však byť príliš dlhý, aby sa nedosiahol účinok vyrovnávania po vychladnutí a stuhnutí spájky.
(3) Iné parametre procesu
Zloženie spájky: Bežné zliatiny cínu a olova (napríklad Sn63Pb37) a zliatiny bez olova (napríklad Sn96.5Ag3.0Cu0.5) majú rozdiely v bode topenia, tekutosti, odolnosti voči oxidácii atď. a vhodnú spájku je potrebné vybrať podľa požiadaviek na produkt.
Výkon taviva: Aktivita, zmáčavosť a zvyškové vlastnosti taviva ovplyvňujú zmáčací účinok spájky a náročnosť následného čistenia. Je potrebné zvoliť vhodný typ taviva.
4, Bežné problémy a riešenia v procese striekania cínu
(1) Nerovnosť povrchu
Analýza príčin: Nerovnomerný tlak horúceho vzduchu, nesprávna regulácia teploty a nadmerné nečistoty v nádobe na spájkovanie môžu viesť k nejednotnej hrúbke cínovej nástrekovej vrstvy, čo môže mať za následok chyby, ako sú nerovnosti a vlny.
Riešenie: Pravidelne čistite nádrž na spájku, kalibrujte uhol a rýchlosť vetra teplovzdušného noža, optimalizujte teplotnú krivku a zabezpečte, aby sa horúci vzduch rovnomerne nanášal na povrch dosky plošných spojov.
(2) Blokovanie otvoru vo vnútri otvoru
Analýza príčin: Predĺžený čas ponorenia cínu, vysoká teplota spájky alebo nedostatočná aktivita taviva môžu spôsobiť nahromadenie spájky v otvore, čo vedie k zablokovaniu otvoru.
Riešenie: Skráťte čas ponorenia, znížte teplotu spájky, použite aktívnejší spájkovací tok a do návrhu procesu pridajte pomocnú výfukovú štruktúru cez-dieru.
(3) Zvyšky cínových guľôčok
Analýza príčin: Nadmerný tlak horúceho vzduchu, nečistý povrch dosky plošných spojov alebo nerovnomerné striekanie taviva môže ľahko spôsobiť rozstreknutie spájky a vytvorenie zvyškov spájkovacej guľôčky.
Riešenie: Upravte parametre horúceho vzduchu, zintenzívnite-proces čistenia pred úpravou, optimalizujte proces striekania tavidla a zaistite rovnomerné pokrytie.
5, Priemyselná aplikácia a vývojový trend procesu striekania cínu
(1) Široko použiteľné polia
Spotrebná elektronika: V produktoch, ako sú mobilné telefóny, počítače a inteligentné domácnosti, technológia striekania cínom zaisťuje nízke{0}}náklady a vysokú spoľahlivosť spájkovania dosiek plošných spojov, čím spĺňa potreby-výroby vo veľkom.
Komunikačné zariadenia: Vhodné na výrobu PCB komunikačných zariadení, ako sú základňové stanice a smerovače, zabezpečujúce stabilitu prenosu signálu a spoľahlivosť elektrických spojení.
Priemyselné riadenie: V priemyselných automatizačných zariadeniach a doskách riadenia výkonu sa technológia striekania cínu prispôsobuje zložitým pracovným prostrediam s dobrou odolnosťou proti korózii a mechanickou pevnosťou.