SMT د دودیز سولډر پیسټ هوایی ریفلو ویلډینګ کیفیت تحلیل او حل (2023 ایسنس نسخه) کاروي ، تاسو یې مستحق یاست!
۱. پېژندنه
د سرکټ بورډ مجلس کې، سولډر پیسټ لومړی د سرکټ بورډ سولډر پیډ کې چاپ شوی، او بیا مختلف بریښنایی اجزاو سره نښلول کیږي. په نهایت کې ، د ریفلو فرنس څخه وروسته ، د سولډر پیسټ کې د ټین موتي غوړیږي او هر ډول بریښنایی اجزا او د سرکټ بورډ سولډر پیډ یوځای ویلډ شوي ترڅو د بریښنایی فرعي ماډلونو مجلس احساس کړي. سرفیس ماونټ ټیکنالوژي (sMT) په زیاتیدونکي توګه د لوړ کثافت بسته بندۍ محصولاتو کې کارول کیږي ، لکه د سیسټم کچې کڅوړه (siP) ، بالګریډری (BGA) وسایل ، او د بریښنا بېیر چپ ، مربع فلیټ پن-کم بسته (کواډ aatNo-لیډ چې د QFN په نوم یادیږي) ) وسیله.
د سولډر پیسټ ویلډینګ پروسې او موادو ځانګړتیاو له امله ، د دې لوی سولډر سطحي وسیلو له ریفلو ویلډینګ وروسته به د سولډر ویلډینګ ساحه کې سوري وي ، کوم چې به د محصول بریښنایی ملکیتونو ، حرارتي ملکیتونو او میخانیکي ملکیتونو باندې تاثیر وکړي ، او حتی د محصول ناکامۍ لامل کیږي ، له همدې امله د سولډر پیسټ ریفلو ویلډینګ جوف ښه کول یوه پروسه او تخنیکي ستونزه ګرځیدلې چې باید حل شي ، ځینې څیړونکو د BGA سولډر بال ویلډینګ غار لاملونه تحلیل او مطالعه کړي ، او د اصلاح حلونه یې چمتو کړي ، دودیز سولډر د پیسټ ریفلو ویلډینګ پروسس د QFN د ویلډینګ ساحه له 10mm2 څخه زیاته یا د ویلډینګ ساحه له 6 mm2 څخه زیاته د بیئر چپ محلول نشتوالی.
د ویلډ سوراخ ښه کولو لپاره د پریفارمسولډر ویلډینګ او ویکیوم ریفلوکس فرنس ویلډینګ وکاروئ. مخکې جوړ شوی سولډر د فلکس په نښه کولو لپاره ځانګړي تجهیزاتو ته اړتیا لري. د مثال په توګه، چپ په مستقیم ډول د مخکې جوړ شوي سولډر کې کیښودل کیدو وروسته په جدي توګه ټیک شوی او په جدي توګه ټیک شوی. که چیرې د فلکس ماونټ چپ ریفلو وي او بیا پوائنټ شي ، نو پروسه دوه ریفلو ته وده ورکوي ، او د پری جوړ شوي سولډر او فلکس موادو لګښت د سولډر پیسټ په پرتله خورا لوړ دی.
د ویکیوم ریفلوکس تجهیزات خورا ګران دي ، د خپلواک ویکیوم چیمبر د خلا ظرفیت خورا ټیټ دی ، د لګښت فعالیت لوړ ندی ، او د ټین ویشلو ستونزه جدي ده ، کوم چې د لوړ کثافت او کوچني پیچ پلي کولو کې مهم فاکتور دی. محصولات پدې مقاله کې ، د دودیز سولډر پیسټ ریفلو ویلډینګ پروسې پراساس ، د نوي ثانوي ریفلو ویلډینګ پروسه رامینځته شوې او معرفي شوې ترڅو د ویلډینګ غار ته وده ورکړي او د ویلډینګ غار له امله رامینځته شوي د بندیدو او پلاستيکي سیل کریکینګ ستونزې حل کړي.
2 د سولډر پیسټ چاپ کول د ریفلو ویلډینګ جوف او د تولید میکانیزم
2.1 د ویلډینګ جوف
د ریفلو ویلډینګ وروسته ، محصول د ایکس رے لاندې ازمول شوی و. د ویلډینګ په زون کې سوري د روښانه رنګ سره د ویلډینګ پرت کې د ناکافي سولډر له امله وموندل شول، لکه څنګه چې په 1 شکل کې ښودل شوي.
د بلبل سوري د ایکس رے کشف
2.2 د ویلډینګ غار د جوړولو میکانیزم
د مثال په توګه د sAC305 سولډر پیسټ اخیستل، اصلي ترکیب او فعالیت په 1 جدول کې ښودل شوي. فلکس او د ټین موتی د پیسټ په شکل سره یوځای تړل شوي. د ټین سولډر وزن نسبت فلکس ته شاوخوا 9: 1 دی، او د حجم تناسب شاوخوا 1: 1 دی.
وروسته له دې چې د سولډر پیسټ د مختلف بریښنایی اجزاو سره چاپ او نصب شي، د سولډر پیسټ به د پری تودوخې، فعالولو، ریفلوکس او یخولو څلور مرحلو څخه تیریږي کله چې د ریفلوکس فرنس څخه تیریږي. د سولډر پیسټ حالت هم په مختلفو مرحلو کې د مختلف تودوخې سره توپیر لري، لکه څنګه چې په 2 شکل کې ښودل شوي.
د ریفلو سولډرینګ هرې ساحې لپاره د پروفایل حواله
د تودوخې او فعالولو مرحله کې، د سولډر پیسټ کې د فلکس کې بې ثباته اجزا به په ګاز کې بې ثباته شي کله چې تودوخه شي. په ورته وخت کې، ګازونه به تولید شي کله چې د ویلډینګ پرت په سطحه اکسایډ لیرې شي. د دې ګازونو څخه ځینې به بې ثباته شي او د سولډر پیسټ پریږدي، او د سولډر مچۍ به د فلکس د بې ثباتۍ له امله په کلکه سره کنډ شي. د ریفلوکس مرحله کې، په سولډر پیسټ کې پاتې فلکس به په چټکۍ سره تبخیر شي، د ټین ګولۍ به خړوب شي، د فلکس بې ثباته ګاز لږ مقدار او د ټین د مچیو تر مینځ ډیری هوا به په وخت سره نه خپریږي، او پاتې پاتې کیږي. پړسیدلي ټین او د پړسیدلي ټین د فشار لاندې د هامبرګر سینڈوچ جوړښت دی او د سرکټ بورډ سولډر پیډ او بریښنایی اجزاو لخوا نیول کیږي ، او په مایع ټین کې پوښل شوي ګاز یوازې د پورتنۍ غوړیدو له امله خلاصیدل ستونزمن دي د پورتنۍ خولۍ وخت خورا ډیر دی. لنډ کله چې پړسیدلی ټین سړه شي او په جامد ټین بدل شي، د ویلډینګ طبقه کې سوري ښکاري او د سولډر سوراخ جوړیږي، لکه څنګه چې په 3 شکل کې ښودل شوي.
د سولډر پیسټ ریفلو ویلډینګ لخوا رامینځته شوي باطل سکیمیک ډیاګرام
د ویلډینګ غار اصلي لامل دا دی چې هوا یا بې ثباته ګاز په سولډر پیسټ کې پوښل شوي وروسته له خټکي څخه په بشپړ ډول نه خارجیږي. د اغیزمنو عواملو کې د سولډر پیسټ مواد، د سولډر پیسټ چاپ بڼه، د سولډر پیسټ چاپ اندازه، د ریفلوکس تودوخې، د ریفلوکس وخت، د ویلډینګ اندازه، جوړښت او داسې نور شامل دي.
3. د سولډر پیسټ چاپ کولو ریفلو ویلډینګ سوراخونو د اغیزو فکتورونو تصدیق
د QFN او بېئر چپ ازموینې د ریفلو ویلډینګ باطلو اصلي لاملونو تصدیق کولو لپاره کارول شوي ، او د سولډر پیسټ لخوا چاپ شوي د ریفلو ویلډینګ باطلونو ښه کولو لارې موندلو لپاره کارول شوي. د QFN او بېئر چپ سولډر پیسټ ریفلو ویلډینګ محصول پروفایل په 4 شکل کې ښودل شوی ، د QFN ویلډینګ سطح اندازه 4.4mmx4.1mm ده ، د ویلډینګ سطح ټین شوی پرت دی (100٪ خالص ټین)؛ د بېئر چپ د ویلډینګ اندازه 3.0mmx2.3mm ده، د ویلډینګ طبقه د نکل - وینډیم بایمیټالیک پرت سپک شوی ، او سطحي پرت وینډیم دی. د سبسټریټ ویلډینګ پیډ د الکتر پرته نکل - پیلاډیم سرو زرو ډیپینګ و، او ضخامت یې 0.4μm/0.06μm/0.04μm و. SAC305 سولډر پیسټ کارول کیږي، د سولډر پیسټ چاپ کولو تجهیزات DEK Horizon APix دی، د ریفلوکس فرنس تجهیزات BTUPyramax150N دی، او د ایکس رے تجهیزات DAGExD7500VR دی.
QFN او بېر چپ ویلډینګ نقاشي
د ازموینې پایلو پرتله کولو اسانتیا لپاره، د ریفلو ویلډینګ په جدول 2 کې د شرایطو لاندې ترسره شوی.
د ریفلو ویلډینګ حالت جدول
وروسته له دې چې د سطحې ایښودل او د ریفلو ویلډینګ بشپړ شو، د ویلډینګ طبقه د ایکس رے په واسطه کشف شوه، او معلومه شوه چې د QFN په ښکته کې د ویلډینګ پرت کې لوی سوري شتون لري او بېر چپ، لکه څنګه چې په 5 شکل کې ښودل شوي.
QFN او چپ هولوگرام (ایکس رے)
څرنګه چې د ټین مالا اندازه، د فولادو میش ضخامت، د پرانیستې ساحې اندازه، د فولادو میش شکل، د ریفلوکس وخت او د فرنس د تودوخې درجه به ټول د ریفلو ویلډینګ ویډونو اغیزه وکړي، ډیری اغیزمن فکتورونه شتون لري، چې په مستقیم ډول به د DOE ازموینې لخوا تایید شي، او د تجربو شمیره ګروپونه به ډیر لوی وي. دا اړینه ده چې ژر تر ژره د ارتباط پرتله کولو ازموینې له لارې اصلي تاثیر کونکي فکتورونه وڅیړئ او وټاکئ، او بیا د DOE له لارې اصلي اغیزه کونکي فکتورونه نور هم اصلاح کړئ.
3.1 د سولډر سوراخونو ابعاد او د سولډر پیسټ ټین موتی
د type3 سره (د مالا اندازه 25-45 μm) SAC305 سولډر پیسټ ازموینه، نور شرایط په خپل ځای پاتې دي. د ریفلو وروسته، د سولډر پرت کې سوري اندازه کیږي او د ټایپ 4 سولډر پیسټ سره پرتله کیږي. دا معلومه شوه چې د سولډر پرت کې سوري د دوه ډوله سولډر پیسټ ترمنځ د پام وړ توپیر نلري، دا په ګوته کوي چې د سولډر پیسټ د مختلف بیډ اندازې سره د سولډر طبقې په سوري باندې هیڅ ښکاره اغیزه نلري، کوم چې د اغیزې فکتور نه دی، لکه څنګه چې په انځور کې ښودل شوي. 6 لکه څنګه چې ښودل شوي.
د مختلف ذرو اندازو سره د فلزي ټین پوډر سوراخونو پرتله کول
3.2 د ویلډینګ غار ضخامت او چاپ شوي سټیل میش
د ریفلو وروسته، د ویلډ شوي پرت د غار ساحه د چاپ شوي فولادو میش سره اندازه شوه د 50 μm، 100 μm او 125 μm ضخامت سره، او نور شرایط په خپل ځای پاتې دي. دا وموندل شوه چې په QFN باندې د سټیل میش (سولډر پیسټ) د مختلف ضخامت اغیز د چاپ شوي فولادو میش سره د 75 μm ضخامت سره پرتله شوی و لکه څنګه چې د فولادو میش ضخامت ډیریږي ، د غار ساحه ورو ورو کمیږي. یو ټاکلی ضخامت (100μm) ته رسیدو وروسته، د غار ساحه به بیرته راګرځي او د فولادو جال د ضخامت په زیاتوالي سره پیل شي، لکه څنګه چې په 7 شکل کې ښودل شوي.
دا ښیي چې کله د سولډر پیسټ اندازه لوړه شي، د ریفلوکس سره مایع ټین د چپ پواسطه پوښل کیږي، او د پاتې هوا د وتلو لاره یوازې په څلورو خواوو کې تنګ وي. کله چې د سولډر پیسټ اندازه بدله شي، د هوا د پاتې کیدو جریان هم ډیریږي، او په مایع ټین یا بې ثباته ګاز څخه د تېښتې مایع ټین کې د هوا سمدستي سوځیدل د QFN او چپ شاوخوا د مایع ټین د ویش لامل کیږي.
ازموینې وموندله چې د فولادو میش ضخامت زیاتوالي سره ، د هوا یا بې ثباته ګاز څخه د تیښتې له امله رامینځته شوی بلبل به هم وده وکړي ، او د QFN او چپ شاوخوا د ټین ویشلو احتمال به هم ورته وده وکړي.
د مختلف ضخامت په فولادو میش کې د سوراخونو پرتله کول
3.3 د ویلډینګ غار او د فولادو میش خلاصولو ساحه تناسب
د 100٪، 90٪ او 80٪ د پرانستلو نرخ سره چاپ شوی فولاد میش ازمول شوی، او نور شرایط په خپل ځای پاتې دي. د ریفلو وروسته، د ویلډډ پرت د غار ساحه اندازه شوه او د چاپ شوي فولاد میش سره د 100٪ پرانیستلو نرخ سره پرتله شوه. دا وموندل شوه چې د 100٪ او 90٪ 80٪ د خلاصیدو نرخ شرایطو لاندې د ویلډډ پرت په غار کې کوم مهم توپیر شتون نلري ، لکه څنګه چې په 8 شکل کې ښودل شوي.
د مختلف فولادو میش د خلاصیدو مختلف ساحې کیفیت پرتله کول
3.4 د ویلډ شوي جوف او چاپ شوي سټیل میش شکل
د سټریپ بی او انلاین گرډ c د سولډر پیسټ د چاپ کولو شکل ازموینې سره، نور شرایط په خپل ځای پاتې دي. د ریفلو وروسته، د ویلډینګ طبقې د غار ساحه اندازه کیږي او د ګریډ A د چاپ شکل سره پرتله کیږي. دا معلومه شوه چې د ویلډینګ طبقې په غار کې د ګریډ، پټې او انلاین گرډ شرایطو لاندې کوم مهم توپیر شتون نلري، لکه څنګه چې په 9 شکل کې ښودل شوي.
د فولادو میش مختلف خلاصیدو حالتونو کې د سوراخونو پرتله کول
3.5 د ویلډینګ جوف او ریفلکس وخت
د اوږدمهاله ریفلوکس وخت (70s، 80s، 90s) ازموینې وروسته، نور شرایط په خپل ځای پاتې دي، د ویلډینګ پرت کې سوری د ریفلکس وروسته اندازه شوی، او د 60s د ریفلکس وخت سره پرتله شوی، دا معلومه شوه چې د ریفلوکس وخت په زیاتوالي سره. د ریفلوکس وخت، د ویلډینګ سوراخ ساحه کمه شوه، مګر د کمولو اندازه په تدریجي ډول د وخت په زیاتوالي سره کمه شوه، لکه څنګه چې په 10 شکل کې ښودل شوي. دا ښیي چې د ناکافي ریفلوکس وخت په صورت کې، د ریفلوکس وخت زیاتول د هوا د بشپړ جریان لپاره مناسب دی. په پړسیدلي مایع ټین کې پوښل شوي، مګر وروسته له دې چې د ریفلوکس وخت یو ټاکلي وخت ته لوړ شي، په مایع ټین کې پوښل شوي هوا بیا بیرته تیریدل ستونزمن دي. د ریفلوکس وخت یو له هغه فاکتورونو څخه دی چې د ویلډینګ جوف اغیزه کوي.
د مختلف ریفلوکس وخت اوږدوالی باطل پرتله کول
3.6 د ویلډینګ غار او د تودوخې لوړ حرارت
د 240 ℃ او 250 ℃ د چوټي فرنس د تودوخې ازموینې او نور شرایط بدل شوي ندي ، د ویلډډ پرت د غار ساحه د ریفلو وروسته اندازه شوې ، او د 260 ℃ لوړ فرنس تودوخې سره پرتله شوې ، دا وموندل شوه چې د مختلف چوټي فرنس د تودوخې شرایطو لاندې ، د غار ساحه د QFN او چپ د ویلډ شوي پرت د پام وړ بدلون نه دی راغلی، لکه څنګه چې په 11 شکل کې ښودل شوي. دا ښیي چې د فرنس مختلف تودوخې په QFN او د چپ د ویلډینګ پرت کې سوري باندې هیڅ ښکاره اغیزه نلري، کوم چې د اغیزې فکتور نه دی.
د مختلفو لوړ حرارت درجه باطل پرتله کول
پورتنۍ ازموینې ښیي چې د QFN او چپ د ویلډ پرت غار باندې د پام وړ فاکتورونه اغیزه کوي د ریفلوکس وخت او د فولادو میش ضخامت دي.
4 د سولډر پیسټ چاپ کول د ریفلو ویلډینګ جوف ښه والی
4.1DOE ازموینه د ویلډینګ غار ښه کولو لپاره
د QFN او چپ د ویلډینګ پرت کې سوري د اصلي تاثیر کونکي فاکتورونو مطلوب ارزښت موندلو سره ښه شوی و (د ریفلوکس وخت او د سټیل میش ضخامت). د سولډر پیسټ د SAC305 ډول 4 و، د فولادو میش شکل د ګریډ ډول (100٪ د پرانیستلو درجې)، د فرنس د لوړ حرارت درجه 260 ℃ وه، او د ازموینې نور شرایط د ازموینې تجهیزاتو سره ورته وو. د DOE ازموینه او پایلې په 3 جدول کې ښودل شوي. په QFN او چپ ویلډینګ سوراخونو کې د فولادو میش ضخامت او د ریفلوکس وخت اغیزې په 12 شکل کې ښودل شوي. د اصلي اغیزو فکتورونو د تعامل تحلیل له لارې ، دا وموندل شوه چې د 100 μm فولادو میش ضخامت کارول او د 80s ریفلکس وخت کولی شي د پام وړ د QFN او چپ ویلډینګ غار کم کړي. د QFN د ویلډینګ غار کچه له اعظمي 27.8٪ څخه 16.1٪ ته راټیټه شوې ، او د چپ ویلډینګ جوف نرخ له اعظمي 20.5٪ څخه 14.5٪ ته راټیټ شوی.
په ازموینه کې، 1000 محصولات د غوره شرایطو لاندې تولید شوي (د 100 μm د فولادو میش ضخامت، 80 s د ریفلوکس وخت)، او د 100 QFN او چپ د ویلډینګ جوف کچه په تصادفي ډول اندازه شوې. د QFN اوسط ویلډینګ غار کچه 16.4٪ وه ، او د چپ د ویلډینګ جوف اوسط نرخ 14.7٪ و د چپ او چپ د ویلډینګ جوف نرخ په څرګند ډول کم شوی.
4.2 نوې پروسه د ویلډینګ غار ته وده ورکوي
د تولید اصلي حالت او ازموینې ښیې چې کله د چپ په ښکته کې د ویلډینګ غار ساحه له 10٪ څخه کم وي ، د چپ غار موقعیت د کریک کولو ستونزه به د لیډ بندیدو او مولډینګ پرمهال رامینځته نشي. د پروسس پیرامیټرې چې د DOE لخوا مطلوب شوي د دودیز سولډر پیسټ ریفلو ویلډینګ کې د سوراخونو تحلیل او حل کولو اړتیاوې نشي پوره کولی ، او د چپ د ویلډینګ غار ساحې نرخ نور هم کمولو ته اړتیا لري.
څرنګه چې په سولډر باندې پوښل شوی چپ په سولډر کې د ګاز څخه د تیښتې مخه نیسي، د چپ په ښکته برخه کې د سوري کچه د سولډر لیپت شوي ګاز له منځه وړلو یا کمولو سره نوره هم کمه شوې. د دوه سولډر پیسټ چاپ کولو سره د ریفلو ویلډینګ یوه نوې پروسه غوره شوې: یو سولډر پیسټ چاپ کول ، یو ری فلو چې QFN نه پوښي او په سولډر کې ګاز خارجوي؛ د ثانوي سولډر پیسټ چاپ کولو ځانګړې پروسه، پیچ او ثانوي ریفلکس په 13 شکل کې ښودل شوي.
کله چې د 75μm ضخامت سولډر پیسټ د لومړي ځل لپاره چاپ شي ، په سولډر کې ډیری ګاز پرته له چپ پوښ څخه له سطحې څخه تښتي ، او د ریفلوکس وروسته ضخامت شاوخوا 50μm دی. د لومړني ریفلوکس له بشپړیدو وروسته ، کوچني چوکۍ د یخ شوي جامد سولډر په سطحه چاپ کیږي (د سولډر پیسټ مقدار کمولو لپاره ، د ګاز سپیلوور مقدار کمولو لپاره ، د سولډر سپیټر کم یا له مینځه وړل) او د سولډر پیسټ د سولډر پیسټ سره. د 50 μm ضخامت (د پورته ازموینې پایلې ښیې چې 100 μm غوره دی، نو د ثانوي چاپ ضخامت 100 μm. 50 μm = 50 μm دی)، بیا چپ نصب کړئ، او بیا د 80 s له لارې بیرته راشئ. د لومړي چاپ او ریفلو وروسته په سولډر کې تقریبا هیڅ سوري شتون نلري، او په دوهم چاپ کې د سولډر پیسټ کوچنی دی، او د ویلډینګ سوری کوچنی دی، لکه څنګه چې په 14 شکل کې ښودل شوي.
د سولډر پیسټ دوه چاپ کولو وروسته، خاکي انځور
4.3 د ویلډینګ غار اغیز تایید
د 2000 محصولاتو تولید (د لومړي چاپ کولو فولادو میش ضخامت 75 μm دی ، د دوهم چاپ کولو فولادو میش ضخامت 50 μm دی) ، نور شرایط بدل شوي ، د 500 QFN تصادفي اندازه کول او د چپ ویلډینګ کیف نرخ ، وموندله چې نوې پروسه د لومړي ریفلوکس نه جوف وروسته ، د دوهم ریفلکس QFN وروسته د ویلډینګ اعظمي حد 4.8٪ دی ، او د چپ د ویلډینګ اعظمي حد 4.1٪ دی. د اصلي واحد پیسټ چاپ کولو ویلډینګ پروسې او د DOE اصلاح شوي پروسې سره پرتله کول، د ویلډینګ غار د پام وړ کم شوی، لکه څنګه چې په 15 شکل کې ښودل شوي. د ټولو محصولاتو د فعال ازموینې وروسته د چپ درزونه ونه موندل شول.
۵ لنډیز
د سولډر پیسټ چاپ کولو مقدار او د ریفلوکس وخت اصلاح کولی شي د ویلډینګ جوف ساحه کمه کړي ، مګر د ویلډینګ جوف کچه لاهم لویه ده. د دوه سولډر پیسټ چاپ کولو ریفلو ویلډینګ تخنیکونو کارول کولی شي په مؤثره توګه د ویلډینګ جوف کچه لوړه کړي. د QFN سرکټ بېر چپ د ویلډینګ ساحه په ترتیب سره 4.4mm x4.1mm او 3.0mm x2.3mm په ډله ایز تولید کې کیدی شي د ریفلو ویلډینګ د جوف کچه د 5٪ څخه لاندې کنټرول کیږي ، کوم چې د ریفلو ویلډینګ کیفیت او اعتبار ته وده ورکوي. پدې مقاله کې څیړنه د لوی ساحې ویلډینګ سطحې د ویلډینګ غار ستونزې د ښه کولو لپاره یو مهم حواله وړاندې کوي.
