Uvod
U sektoru proizvodnje PCBA, prijelaz sa lemljenja bez olova na -bez olova ne predstavlja samo zamjenu materijala, već i sveobuhvatnu nadogradnju procesa koja obuhvata termodinamiku, metalurgiju i preciznost opreme. Uprkos tome što je direktiva RoHS na snazi godinama, izazovi koje predstavlja-lemljenje bez olova-uključujući visoke tačke topljenja, lošu kvašenje i probleme sa naprezanjem materijala-i dalje su kritične varijable koje testiraju mogućnosti fabričke kontrole kvaliteta na proizvodnom podu.
Termički izazovi za PCB i komponente sa povišenim tačkama topljenja
Lem na bazi olova-otopi se na samo 183 stepena, dok uobičajeni lem{2}bez olova dostiže 217 stepeni. Ovo povećanje od 34 stepena direktno gura vršne temperature povratnog toka u PCBA procesima na prag od 240 stepeni –250 stepeni.
Na tako povišenim temperaturama, smola u PCB podlogama je vrlo osjetljiva na fizičku degradaciju, što dovodi do delaminacije ili promjene boje. Istovremeno, granice termičke izdržljivosti komponenti osjetljivih na toplinu{1}}kao što su elektrolitski kondenzatori i konektori suočavaju se sa ozbiljnim izazovima. Kontrola kvaliteta mora početi u fazi unosa materijala, rigoroznom provjerom Td PCB-a (temperatura termičkog raspadanja) i termičke ocjene komponenti. U praksi, tehničari moraju koristiti termometre s više-tačaka da fino podese temperaturni profil pećnice, minimizirajući temperaturne razlike između velikih komponenti-toplotnog-kapaciteta i malih mikrokomponenti-toplotnog{8}}kapaciteta{9}} malih komponenti kako bi se spriječilo lokalizirano pregrijavanje.
Promjene u kriterijima izgleda lemnih spojeva zbog dispariteta vlaženja
Lem bez{0}}bez olova pokazuje znatno veću površinsku napetost od olovnog lema, što rezultira relativno lošijim svojstvima vlaženja. Tokom vizuelnog pregleda obrade PCBA, spojevi bez olova-bez olova više ne pokazuju ogledalo-poput sjaja koji je karakterističan za olovne spojeve. Umjesto toga, oni pokazuju suptilnu mat završnu obradu, sa visinom lemljenja i uglom širenja često manje izraženim nego u olovnim procesima.
Ova promjena fizičke imovine zahtijeva ažurirane kriterije evaluacije za QA timove. Slijepo praćenje "svijetlih, puni i okruglih" standarda iz ere sa olovom može lako dovesti do prekomjerne dorade, potencijalno oštetivši IMC sloj na podlogama. Fokus bi se trebao pomjeriti na kvantifikaciju ugla vlaženja i pokrivenosti nedovoljnog punjenja. Korištenje AOI algoritama visoke{3}}rezolucije za re-modeliranje jedinstvene morfologije-lemnih spojeva bez olova sprječava pogrešne procjene koje uzrokuju gubitke u proizvodnji.
Stopa rasta IMC sloja i upravljanje krhkošću lemnog zgloba
Visoko{0}}temperaturno okruženje procesa bez olova-ubrzava rast IMC sloja. Dok je umjereni IMC neophodan za stabilno lemljenje, legure bez olova- kao što je SAC305 imaju tendenciju da formiraju pretjerano gusta Cu6Sn5 ili Ag3Sn intermetalna jedinjenja tokom lemljenja, značajno povećavajući krtost spoja.
Kada PCBA komponente iskuse udarce pada, vibracije ili naprezanja termičkog širenja/stezanja, previše krhki spojevi su podložni lomovima. Menadžment kvaliteta mora uspostaviti stroga ograničenja sekundarnog reflow i implementirati dinamičko praćenje temperature vrhova lemilice na kritičnim stanicama kako bi se spriječilo da trenutne visoke temperature tokom ručnog lemljenja dodatno izazovu lomljive metalne slojeve. Za automobilske ili industrijske kontrolne proizvode, potrebno je dodati ispitivanje termičkim udarom kako bi se potvrdila mehanička pouzdanost pod dugotrajnim-ciklusima naprezanja.
Aktivnost fluksa i čišćenje zaostalih jona
Zbog izuzetno velike brzine oksidacije bezolovnog-lema na visokim temperaturama, odgovarajući tokovi bez olova{1}} obično sadrže veće udjele aktivatora i kolofonija. Ostatke koje proizvode ove komponente nakon reakcija na visokim-temperaturama često je teže ukloniti i predstavljaju veći rizik od elektromigracije.
Tokom proizvodnje PCBA, samo{0}}inspekcija bi trebala dati prioritet čistoći površine ploče nakon{1}}lemljenja. Ako je ionsko čišćenje nepotpuno prije konformnog premaza, rezidualni aktivatori mogu izazvati rast dendrita u vlažnim sredinama, uzrokujući mikro-kratke spojeve. Fabrike moraju redovno testirati koncentraciju jona u rastvoru za čišćenje i optimizovati ultrazvučne parametre ili parametre pritiska čišćenja sprejom za procese bez olova.
Zaključak
Usvajanje procesa bez olova{0}}u suštini sužava marginu tolerancije unutar prozora procesa. Ako naiđete na tehnička uska grla kao što su sivi lemni spojevi, termičko oštećenje komponenti ili smanjena dugoročna-pouzdanost tokom prijelaza sa proizvodnje bez olova na-bez olova, to ukazuje da vaša logika kontrole kvaliteta zahtijeva dublje fizičke i hemijske nadogradnje.
Brze činjeniceo NeoDenu
1) Osnovana 2010. godine, 200 + zaposlenih, 27000+ m2. fabrika.
2) NeoDen proizvodi: PnP mašine različitih serija, NeoDen YY1, NeoDen4, NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P. Reflow pećnica IN serija, kao i kompletna SMT linija uključuje svu neophodnu SMT opremu.
3) Uspješni klijenti 10000+ širom svijeta.
4) 40+ Globalni agenti pokriveni u Aziji, Evropi, Americi, Okeaniji i Africi.
5) Centar za istraživanje i razvoj: 3 odjela za istraživanje i razvoj sa 25+ profesionalnim R&D inženjerima.
6) Naveden sa CE i dobio 70+ patenata.
7) 30+ inženjeri za kontrolu kvaliteta i tehničku podršku, 15+ viši internacionalni prodajni centar, za pravovremeni odgovor kupaca u roku od 8 sati i pružanje profesionalnih rješenja u roku od 24 sata.