Ei-puhdistuksen käsite
⑴ Mikä on ei-puhdistus [3]
Puhdistamattomuudella tarkoitetaan alhaisen kiintoainepitoisuuden, syövyttömien juoksutteiden käyttöä elektroniikkakokoonpanojen valmistuksessa, hitsausta inertissä kaasuympäristössä ja jäännös piirilevyllä hitsauksen jälkeen on erittäin pientä, ei syövyttävää ja sillä on erittäin korkea pintaeristysvastus (SIR). Normaaleissa olosuhteissa puhdistusta ei vaadita ionipuhtausstandardin täyttämiseksi (USA:n sotilasstandardin MIL-P-228809 ionikontaminaation taso on jaettu: Taso 1 ≤ 1,5 ugNaCl/cm2 ei saastumista; Taso 2 ≤ 1,5 - 5,0 ugNACl/cm2 korkea laatu; taso 3 ≤ 5,0 ~ 10,0 ugNaCl/cm2 täyttää vaatimukset, ja se voi siirtyä suoraan seuraavaan prosessiin. On huomautettava, että "puhdas-free" ja "ei puhdistusta" ovat kaksi täysin erilaista käsitettä. Niin sanottu "ei puhdistusta" viittaa perinteisen hartsifluksin (RMA) tai orgaanisen happofluksin käyttöön elektroniikkakokoonpanotuotannossa. Vaikka levyn pinnalla on tiettyjä jäämiä hitsauksen jälkeen, voidaan tiettyjen tuotteiden laatuvaatimukset täyttää ilman puhdistusta. Esimerkiksi kodin elektroniikkatuotteet, ammattikäyttöön tarkoitetut audiovisuaaliset laitteet, edulliset toimistolaitteet ja muut tuotteet ovat yleensä "ei puhdistusta" tuotannon aikana, mutta ne eivät todellakaan ole "puhtaita".
⑵ Puhdistamattomuuden edut
① Paranna taloudellista hyötyä: Kun siivousta ei ole saavutettu, suorin hyöty on, että siivoustyötä ei tarvitse tehdä, jolloin voidaan säästää suuria määriä siivoustyötä, laitteita, työpaikkaa, materiaaleja (vesi, liuotin) ja energiankulutusta. Samalla prosessivirran lyhenemisen ansiosta työtunteja säästyy ja tuotannon tehokkuus paranee.
② Paranna tuotteen laatua: Koska puhdistustekniikkaa ei käytetä, materiaalien laatua on valvottava tiukasti, kuten juoksutteen korroosiokykyä (halogenidit eivät ole sallittuja), komponenttien ja painettujen piirilevyjen juotettavuutta jne. ; kokoonpanoprosessissa on otettava käyttöön joitain edistyneitä prosessimenetelmiä, kuten suihkutusvirtaus, hitsaus inertissä kaasussa jne. No-clean-prosessin toteuttaminen voi välttää puhdistusjännityksen vaurioitumisen hitsauskomponentteihin, joten puhdas on erittäin hyödyllistä parantaa tuotteiden laatua.
③ Hyödyllinen ympäristönsuojelulle: No-clean-tekniikan käyttöönoton jälkeen ODS-aineiden käyttö voidaan lopettaa ja haihtuvien orgaanisten yhdisteiden (VOC) käyttö vähenee huomattavasti, millä on myönteinen vaikutus otsonikerroksen suojaamiseen.
Materiaalivaatimukset
⑴ Ei-puhdas virtaus
Jotta piirilevyn pinta hitsauksen jälkeen saavuttaisi määritellyn laatutason ilman puhdistusta, juoksutusaineen valinta on avainasemassa. Yleensä no-clean fluxille asetetaan seuraavat vaatimukset:
① Alhainen kiintoainepitoisuus: alle 2 %
Perinteisillä juoksuteilla on korkea kiintoainepitoisuus (20-40 %), keskimääräinen kiintoainepitoisuus (10-15 %) ja alhainen kiintoainepitoisuus (5-10 %). Näillä juoksuteilla hitsauksen jälkeen piirilevyn pinnassa on enemmän tai vähemmän jäämiä, kun taas ei-puhtaan juoksutteen kiintoainepitoisuuden on oltava alle 2 %, eikä se voi sisältää hartsia, joten levyllä ei periaatteessa ole jäämiä. pinta hitsauksen jälkeen.
② Ei syövyttävä: Halogeeniton, pinnan eristysvastus>1,0 × 1011Ω
Perinteisessä juotosmassassa on korkea kiintoainepitoisuus, joka voi "kääriä" joitain haitallisia aineita hitsauksen jälkeen, eristää ne kosketuksesta ilman kanssa ja muodostaa eristävän suojakerroksen. Erittäin alhaisen kiintoainepitoisuuden vuoksi ei-puhdas juotosvirtaus ei kuitenkaan voi muodostaa eristävää suojakerrosta. Jos levyn pinnalle jää pieni määrä haitallisia komponentteja, se aiheuttaa vakavia haitallisia seurauksia, kuten korroosiota ja vuotoja. Siksi ei-puhdas juotosvirtaus ei saa sisältää halogeenikomponentteja.
Seuraavia menetelmiä käytetään yleensä juotosvirran syövyttävyyden testaamiseen:
a. Kuparipeilin korroosiotesti: Testaa juotosfluksin (juotepastan) lyhytaikainen syövyttävyys
b. Hopeakromaattitestipaperitesti: Testaa juotosvirtauksen halogenidien pitoisuutta
c. Pintaeristysresistanssitesti: Testaa piirilevyn pinnan eristysresistanssi juottamisen jälkeen määrittääksesi juotosvuon (juotostahnan) pitkän aikavälin sähköisen suorituskyvyn luotettavuuden.
d. Korroosiotesti: Testaa jäännöksen syövyttävyys piirilevyn pinnalla juottamisen jälkeen
e. Testaa johtimien etäisyyden pienenemisaste piirilevyn pinnalla hitsauksen jälkeen
③ Juotettavuus: laajenemisnopeus ≥ 80 %
Juotettavuus ja syövyttävyys ovat pari ristiriitaista indikaattoria. Jotta juoksutuksella olisi tietty kyky poistaa oksideja ja ylläpitää tiettyä aktiivisuusastetta koko esikuumennus- ja hitsausprosessin ajan, sen täytyy sisältää jonkin verran happoa. Yleisimmin käytetty ei-puhtaassa juoksuttimessa on ei-vesiliukoinen etikkahapposarja, ja kaava voi sisältää myös amiineja, ammoniakkia ja synteettisiä hartseja. Erilaiset kaavat vaikuttavat sen toimintaan ja luotettavuuteen. Eri yrityksillä on erilaiset vaatimukset ja sisäiset valvontamittarit, mutta niiden on täytettävä korkean hitsauksen laadun ja korroosionkestävän käytön vaatimukset.
Fluxin aktiivisuus mitataan yleensä pH-arvolla. Ei-puhtaan virtauksen pH-arvoa tulee säätää tuotteen määrittelemien teknisten ehtojen puitteissa (kunkin valmistajan pH-arvo on hieman erilainen).
④Täytä ympäristönsuojeluvaatimukset: myrkytön, ei voimakasta ärsyttävää hajua, periaatteessa ei saastuta ympäristöä ja turvallinen käyttö.
⑵ Ei-puhtaat painetut piirilevyt ja komponentit
No-clean-hitsausprosessin toteutuksessa piirilevyn ja komponenttien juotettavuus ja puhtaus ovat avaintekijöitä, joita on valvottava. Juotettavuuden varmistamiseksi valmistajan tulee säilyttää se tasaisessa lämpötilassa ja kuivassa ympäristössä ja valvoa tiukasti sen käyttöä tehokkaan säilytysajan puitteissa, mikäli toimittajan on taattava juotettavuus. Puhtauden varmistamiseksi ympäristöä ja käyttövaatimuksia on valvottava tiukasti tuotantoprosessin aikana, jotta vältetään ihmisten aiheuttama saastuminen, kuten käsien jälkiä, hikijälkiä, rasvaa, pölyä jne.
Ei-puhdas hitsausprosessi
No-clean fluxin käyttöönoton jälkeen, vaikka hitsausprosessi pysyy muuttumattomana, toteutustavan ja siihen liittyvien prosessiparametrien on mukauduttava ei-puhtaan tekniikan erityisvaatimuksiin. Pääsisältö on seuraava:
⑴ Flux-pinnoite
Hyvän ei-puhtausvaikutuksen saavuttamiseksi juoksutepinnoitusprosessin on valvottava tarkasti kahta parametria, nimittäin juoksutteen kiintoainepitoisuutta ja pinnoitteen määrää.
Tavallisesti juoksutteen levittämiseen on kolme tapaa: vaahdotusmenetelmä, aaltoharjamenetelmä ja ruiskutusmenetelmä. No-clean-prosessissa vaahdotusmenetelmä ja aaltoharjamenetelmä eivät sovellu monista syistä. Ensin vaahdotusmenetelmän ja aaltoharjamenetelmän vuo sijoitetaan avoimeen astiaan. Koska ei-puhtaan juoksutteen liuotinpitoisuus on erittäin korkea, se on erityisen helppo haihtua, mikä johtaa kiintoainepitoisuuden kasvuun. Siksi juoksutteen koostumusta on vaikea kontrolloida muuttumattomana ominaispainomenetelmällä tuotantoprosessin aikana, ja myös suuri määrä liuottimen haihtumista aiheuttaa saastumista ja jätettä; toiseksi, koska ei-puhtaan juoksutteen kiintoainepitoisuus on erittäin alhainen, se ei edistä vaahtoamista; Kolmanneksi levitettävän juoksutteen määrää ei voida kontrolloida päällystyksen aikana ja pinnoite on epätasainen ja levyn reunaan jää usein liikaa juoksutetta. Siksi näillä kahdella menetelmällä ei voida saavuttaa ihanteellista ei-puhdasta vaikutusta.
Ruiskutusmenetelmä on uusin juoksutepinnoitusmenetelmä ja soveltuu parhaiten ei-puhtaan juoksutteen päällystämiseen. Koska juoksute asetetaan suljettuun painesäiliöön, sumuvirtaus suihkutetaan ulos suuttimen läpi ja pinnoitetaan piirilevyn pinnalle. Ruiskun määrää, sumutusastetta ja ruiskutusleveyttä voidaan säätää, joten levitettävän juoksutteen määrää voidaan säätää tarkasti. Koska levitetty juoksutusaine on ohut sumukerros, levyn pinnalla oleva juoksutusaine on erittäin tasaista, mikä voi varmistaa, että levyn pinta täyttää hitsauksen jälkeen ei-puhdistusvaatimukset. Samaan aikaan, koska juoksute on täysin suljettu säiliössä, ei ole tarvetta ottaa huomioon liuottimen haihtumista ja kosteuden imeytymistä ilmakehään. Tällä tavalla juoksutteen ominaispaino (tai vaikuttava ainesosa) voidaan pitää ennallaan, eikä sitä tarvitse vaihtaa ennen kuin se on käytetty loppuun. Vaahdotusmenetelmään ja aaltoharjamenetelmään verrattuna virtauksen määrää voidaan vähentää yli 60 %. Siksi ruiskupinnoitusmenetelmä on edullinen päällystysprosessi ei-puhtaassa prosessissa.
Ruiskupinnoitusprosessia käytettäessä on huomioitava, että koska juoksutteessa on enemmän syttyviä liuottimia, ruiskutuksen aikana vapautuvalla liuotinhöyryllä on tietty räjähdysvaara, joten laitteissa tulee olla hyvät poistomahdollisuudet ja tarvittavat sammutusvälineet.
⑵ Esilämmitys
Suutteen levittämisen jälkeen hitsatut osat menevät esikuumennusprosessiin, ja juoksutteen liuotinosa haihtuu esilämmittämällä sulatteen aktiivisuuden lisäämiseksi. Mikä on sopivin alue esilämmityslämpötilalle no-clean fluxin käytön jälkeen?
Käytäntö on osoittanut, että no-clean fluxin käytön jälkeen, jos ohjaukseen käytetään edelleen perinteistä esilämmityslämpötilaa (90±10℃), voi esiintyä haitallisia seurauksia. Pääsyynä on se, että ei-puhdas juoksutusaine on vähäinen kiintoainepitoisuus, halogeenivapaa juoksutetta, jolla on yleensä heikko aktiivisuus ja jonka aktivaattori tuskin pystyy poistamaan metallioksideja matalissa lämpötiloissa. Esilämmityslämpötilan noustessa virtaus alkaa vähitellen aktivoitua, ja kun lämpötila saavuttaa 100 ℃, aktiivinen aine vapautuu ja reagoi nopeasti metallioksidin kanssa. Lisäksi ei-puhtaan juoksutteen liuotinpitoisuus on melko korkea (noin 97 %). Jos esilämmityslämpötila on riittämätön, liuotin ei voi haihtua täysin. Kun hitsausaine tulee tinakylpyyn, liuottimen nopean haihtumisen vuoksi sula juote roiskuu ja muodostaa juotospalloja tai hitsauskohdan todellinen lämpötila laskee, mikä johtaa huonoihin juotosliitoksiin. Siksi esilämmityslämpötilan säätäminen ei-puhdasprosessissa on toinen tärkeä linkki. Se on yleensä säädettävä perinteisten vaatimusten ylärajalle (100 ℃) tai sitä korkeammalle (toimittajan ohjeiden lämpötilakäyrän mukaan) ja esilämmitysaikaa tulee olla riittävästi, jotta liuotin haihtuu täysin.
⑶ Hitsaus
Suutteen kiintoainepitoisuutta ja syövyttävyyttä koskevien tiukkojen rajoitusten vuoksi sen juotosteho on väistämättä rajoitettu. Hyvän hitsauslaadun saavuttamiseksi hitsauslaitteelle on asetettava uusia vaatimuksia – siinä on oltava inerttikaasusuojatoiminto. Edellä mainittujen toimenpiteiden lisäksi ei-puhdas prosessi edellyttää myös hitsausprosessin eri prosessiparametrien tiukempaa valvontaa, mukaan lukien pääasiassa hitsauslämpötila, hitsausaika, piirilevyjen tinaussyvyys ja piirilevyn siirtokulma. Erilaisten ei-puhtaiden juotteiden käytön mukaan aaltojuottolaitteiston eri prosessiparametreja tulee säätää tyydyttävien ei-puhtaiden hitsaustulosten saamiseksi.
