تكنولوجيا التدفق

مفهوم عدم التنظيف

⑴ما هو عدم التنظيف [3]

يشير عدم التنظيف إلى استخدام محتوى منخفض الصلابة، وتدفق غير قابل للتآكل في إنتاج التجميع الإلكتروني، واللحام في بيئة غاز خامل، والبقايا الموجودة على لوحة الدائرة بعد اللحام صغيرة للغاية، وغير قابلة للتآكل، ولها تأثير كبير للغاية. مقاومة عالية لعزل السطح (SIR). في ظل الظروف العادية، لا يلزم التنظيف للوفاء بمعايير نظافة الأيونات (ينقسم مستوى التلوث الأيوني بالمعيار العسكري الأمريكي MIL-P-228809 إلى: المستوى 1 ≥ 1.5ugNaCl/cm2 بدون تلوث؛ المستوى 2 ≥ 1.5~5.0ugNACl/cm2 جودة عالية؛ المستوى 3 ≥ 5.0~10.0ugNaCl/cm2 يلبي المتطلبات المستوى 4> 10.0ugNaCl/cm2 غير نظيف)، ويمكن أن يدخل مباشرة في العملية التالية؛ تجدر الإشارة إلى أن "بدون تنظيف" و"عدم التنظيف" مفهومان مختلفان تمامًا. يشير ما يسمى بـ "عدم التنظيف" إلى استخدام تدفق الصنوبري التقليدي (RMA) أو تدفق الأحماض العضوية في إنتاج التجميع الإلكتروني. على الرغم من وجود بقايا معينة على سطح اللوحة بعد اللحام، إلا أنه يمكن تلبية متطلبات الجودة لبعض المنتجات دون تنظيف. على سبيل المثال، المنتجات الإلكترونية المنزلية، والمعدات السمعية والبصرية المهنية، والمعدات المكتبية منخفضة التكلفة وغيرها من المنتجات عادة ما تكون "غير نظيفة" أثناء الإنتاج، ولكنها بالتأكيد ليست "خالية من التنظيف".

⑵ مزايا عدم التنظيف

① تحسين الفوائد الاقتصادية: بعد تحقيق عدم التنظيف، فإن الفائدة الأكثر مباشرة هي أنه ليست هناك حاجة لأداء أعمال التنظيف، لذلك يمكن توفير كمية كبيرة من عمالة التنظيف والمعدات والموقع والمواد (المياه والمذيبات) واستهلاك الطاقة. في نفس الوقت، بسبب تقصير تدفق العملية، يتم توفير ساعات العمل وتحسين كفاءة الإنتاج.

② تحسين جودة المنتج: نظرًا لعدم تطبيق أي تكنولوجيا تنظيف، يلزم التحكم الصارم في جودة المواد، مثل أداء التآكل للتدفق (غير مسموح بالهاليدات)، وقابلية لحام المكونات ولوحات الدوائر المطبوعة، وما إلى ذلك. ; في عملية التجميع، يجب اعتماد بعض وسائل العملية المتقدمة، مثل تدفق الرش، واللحام تحت حماية الغاز الخامل، وما إلى ذلك. يمكن أن يؤدي تنفيذ العملية غير النظيفة إلى تجنب تلف إجهاد التنظيف لمكونات اللحام، لذلك لا - التنظيف مفيد للغاية لتحسين جودة المنتج.

③ مفيد لحماية البيئة: بعد اعتماد التكنولوجيا غير النظيفة، يمكن إيقاف استخدام المواد المستنفدة للأوزون، وتقليل استخدام المركبات العضوية المتطايرة (VOC) بشكل كبير، مما له تأثير إيجابي على حماية طبقة الأوزون.

متطلبات المواد

⑴ التدفق غير النظيف

من أجل جعل سطح لوحة PCB بعد اللحام يصل إلى مستوى الجودة المحدد دون تنظيف، يعد اختيار التدفق أمرًا أساسيًا. عادة، يتم فرض المتطلبات التالية على التدفق غير النظيف:

① محتوى صلب منخفض: أقل من 2%

تحتوي التدفقات التقليدية على محتوى صلب عالي (20-40%) ومحتوى صلب متوسط ​​(10-15%) ومحتوى صلب منخفض (5-10%). بعد اللحام بهذه التدفقات، يكون لسطح لوحة PCB بقايا أكثر أو أقل، بينما يجب أن يكون المحتوى الصلب للتدفق غير النظيف أقل من 2%، ولا يمكن أن يحتوي على الصنوبري، لذلك لا يوجد أي بقايا على اللوحة بشكل أساسي. السطح بعد اللحام.

② غير قابلة للتآكل: خالية من الهالوجين، ومقاومة عزل السطح> 1.0×1011Ω

يحتوي تدفق اللحام التقليدي على نسبة عالية من الصلابة، والتي يمكن أن "تغلف" بعض المواد الضارة بعد اللحام، وتعزلها عن ملامستها للهواء، وتشكل طبقة واقية عازلة. ومع ذلك، نظرًا للمحتوى الصلب المنخفض للغاية، لا يمكن لتدفق اللحام غير النظيف أن يشكل طبقة واقية عازلة. إذا بقيت كمية صغيرة من المكونات الضارة على سطح اللوحة، فسوف يسبب ذلك عواقب سلبية خطيرة مثل التآكل والتسرب. لذلك، لا يسمح بتدفق اللحام غير النظيف لاحتواء مكونات الهالوجين.

تُستخدم الطرق التالية عادةً لاختبار تآكل تدفق اللحام:

أ. اختبار تآكل المرآة النحاسية: اختبار التآكل قصير المدى لتدفق اللحام (معجون اللحام)

ب. اختبار ورقة اختبار كرومات الفضة: اختبر محتوى الهاليدات في تدفق اللحام

ج. اختبار مقاومة عزل السطح: اختبر مقاومة عزل سطح PCB بعد اللحام لتحديد موثوقية الأداء الكهربائي طويل المدى لتدفق اللحام (معجون اللحام)

د. اختبار التآكل: اختبر مدى تآكل البقايا الموجودة على سطح ثنائي الفينيل متعدد الكلور بعد اللحام

ه. اختبار درجة الانخفاض في تباعد الموصل على سطح ثنائي الفينيل متعدد الكلور بعد اللحام

③ قابلية اللحام: معدل التوسع ≥ 80%

تعتبر قابلية اللحام والتآكل زوجًا من المؤشرات المتناقضة. لكي يكون للتدفق قدرة معينة على التخلص من الأكاسيد والحفاظ على درجة معينة من النشاط طوال عملية التسخين واللحام، يجب أن يحتوي على بعض الأحماض. الأكثر استخدامًا في التدفق غير النظيف هو سلسلة حمض الأسيتيك غير القابلة للذوبان في الماء، ويمكن أن تشتمل الصيغة أيضًا على الأمينات والأمونيا والراتنجات الاصطناعية. سوف تؤثر الصيغ المختلفة على نشاطها وموثوقيتها. لدى الشركات المختلفة متطلبات ومؤشرات رقابة داخلية مختلفة، ولكن يجب عليها تلبية متطلبات جودة اللحام العالية والاستخدام غير القابل للتآكل.

عادة ما يتم قياس نشاط التدفق بقيمة الرقم الهيدروجيني. يجب التحكم في قيمة الرقم الهيدروجيني للتدفق غير النظيف ضمن الشروط الفنية المحددة بواسطة المنتج (تختلف قيمة الرقم الهيدروجيني لكل مصنع قليلاً).

④تلبية متطلبات حماية البيئة: غير سامة، ولا توجد رائحة مزعجة قوية، ولا تلوث البيئة بشكل أساسي، وتشغيل آمن.

⑵ لوحات ومكونات الدوائر المطبوعة غير نظيفة

في تنفيذ عملية اللحام غير النظيفة، تعد قابلية اللحام ونظافة لوحة الدائرة ومكوناتها من الجوانب الرئيسية التي يجب التحكم فيها. لضمان قابلية اللحام، يجب على الشركة المصنعة تخزينها في درجة حرارة ثابتة وبيئة جافة ومراقبة استخدامها بشكل صارم خلال وقت التخزين الفعلي، بشرط أن يكون المورد مطالبًا بضمان قابلية اللحام. لضمان النظافة، يجب التحكم بدقة في البيئة ومواصفات التشغيل أثناء عملية الإنتاج لتجنب التلوث البشري، مثل علامات اليد وعلامات العرق والشحوم والغبار وما إلى ذلك.

عملية لحام غير نظيفة

بعد اعتماد التدفق غير النظيف، على الرغم من أن عملية اللحام تظل دون تغيير، يجب أن تتكيف طريقة التنفيذ ومعلمات العملية ذات الصلة مع المتطلبات المحددة للتكنولوجيا غير النظيفة. المحتويات الرئيسية هي كما يلي:

⑴ طلاء الجريان

من أجل الحصول على تأثير جيد غير نظيف، يجب أن تتحكم عملية الطلاء بالتدفق بشكل صارم في معلمتين، وهما المحتوى الصلب للتدفق وكمية الطلاء.

عادةً، هناك ثلاث طرق لتطبيق التدفق: طريقة الرغوة، وطريقة قمة الموجة، وطريقة الرش. في العملية غير النظيفة، تكون طريقة الرغوة وطريقة قمة الموجة غير مناسبة لأسباب عديدة. أولاً، يتم وضع تدفق طريقة الرغوة وطريقة قمة الموجة في حاوية مفتوحة. نظرًا لأن محتوى المذيبات في التدفق غير النظيف مرتفع جدًا، فمن السهل بشكل خاص أن يتطاير، مما يؤدي إلى زيادة المحتوى الصلب. لذلك، من الصعب التحكم في تكوين التدفق ليبقى دون تغيير بواسطة طريقة الثقل النوعي أثناء عملية الإنتاج، كما أن الكمية الكبيرة من تطاير المذيبات تسبب أيضًا التلوث والنفايات؛ ثانيا، نظرا لأن المحتوى الصلب للتدفق غير النظيف منخفض للغاية، فهو لا يفضي إلى الرغوة؛ ثالثًا، لا يمكن التحكم في كمية التدفق المطبقة أثناء الطلاء، ويكون الطلاء غير متساوٍ، وغالبًا ما يكون هناك تدفق مفرط متبقي على حافة اللوحة. لذلك، لا يمكن لهاتين الطريقتين تحقيق التأثير المثالي غير النظيف.

طريقة الرش هي أحدث طريقة لطلاء التدفق وهي الأكثر ملاءمة لطلاء التدفق غير النظيف. نظرًا لأن التدفق يتم وضعه في حاوية مضغوطة محكمة الغلق، يتم رش تدفق الضباب من خلال الفوهة ويتم تغليفه على سطح ثنائي الفينيل متعدد الكلور. يمكن تعديل كمية الرش، ودرجة الانحلال وعرض الرش لجهاز الرش، لذلك يمكن التحكم بدقة في كمية التدفق المطبقة. نظرًا لأن التدفق المطبق عبارة عن طبقة ضباب رقيقة، فإن التدفق على سطح اللوحة يكون موحدًا للغاية، مما يضمن أن سطح اللوحة بعد اللحام يلبي متطلبات عدم التنظيف. في الوقت نفسه، نظرًا لأن التدفق مغلق تمامًا في الحاوية، ليست هناك حاجة للنظر في تطاير المذيب وامتصاص الرطوبة في الغلاف الجوي. بهذه الطريقة، يمكن الحفاظ على الثقل النوعي (أو العنصر الفعال) للتدفق دون تغيير، ولا يحتاج إلى استبداله قبل استخدامه. بالمقارنة مع طريقة الرغوة وطريقة قمة الموجة، يمكن تقليل كمية التدفق بأكثر من 60%. ولذلك، فإن طريقة الطلاء بالرش هي عملية الطلاء المفضلة في عملية عدم التنظيف.

عند استخدام عملية الطلاء بالرش، تجدر الإشارة إلى أنه نظرًا لأن التدفق يحتوي على المزيد من المذيبات القابلة للاشتعال، فإن بخار المذيب المنبعث أثناء الرش لديه خطر معين للانفجار، لذلك تحتاج المعدات إلى مرافق عادم جيدة ومعدات إطفاء الحرائق الضرورية.

⑵ التسخين

بعد تطبيق التدفق، تدخل الأجزاء الملحومة في عملية التسخين المسبق، ويتم تطاير الجزء المذيب في التدفق عن طريق التسخين المسبق لتعزيز نشاط التدفق. بعد استخدام التدفق غير النظيف، ما هو النطاق الأنسب لدرجة حرارة التسخين المسبق؟

لقد أثبتت الممارسة أنه بعد استخدام التدفق غير النظيف، إذا استمرت درجة حرارة التسخين التقليدية (90 ± 10 درجة مئوية) في التحكم، فقد تحدث عواقب سلبية. السبب الرئيسي هو أن التدفق غير النظيف عبارة عن محتوى منخفض الصلابة، وتدفق خالٍ من الهالوجين مع نشاط ضعيف بشكل عام، ومن الصعب أن يتمكن منشطه من إزالة أكاسيد المعادن في درجات حرارة منخفضة. مع زيادة درجة حرارة التسخين المسبق، يبدأ التدفق في التنشيط تدريجيًا، وعندما تصل درجة الحرارة إلى 100 درجة مئوية، يتم إطلاق المادة الفعالة وتتفاعل بسرعة مع أكسيد المعدن. وبالإضافة إلى ذلك، فإن محتوى المذيبات في التدفق غير النظيف مرتفع جدًا (حوالي 97٪). إذا كانت درجة حرارة التسخين المسبق غير كافية، فلا يمكن أن يتطاير المذيب بالكامل. عندما يدخل اللحام إلى حمام القصدير، بسبب التطاير السريع للمذيب، سوف يتناثر اللحام المنصهر ويشكل كرات لحام أو ستنخفض درجة الحرارة الفعلية لنقطة اللحام، مما يؤدي إلى ضعف وصلات اللحام. لذلك، يعد التحكم في درجة حرارة التسخين المسبق في العملية غير النظيفة رابطًا مهمًا آخر. عادةً ما يكون مطلوبًا التحكم فيه عند الحد الأعلى للمتطلبات التقليدية (100 درجة مئوية) أو أعلى (وفقًا لمنحنى درجة الحرارة الإرشادي للمورد) ويجب أن يكون هناك وقت تسخين كافٍ حتى يتبخر المذيب بالكامل.

⑶ اللحام

نظرًا للقيود الصارمة المفروضة على المحتوى الصلب وتآكل التدفق، فإن أداء اللحام محدود حتماً. للحصول على جودة لحام جيدة، يجب وضع متطلبات جديدة لمعدات اللحام - يجب أن تحتوي على وظيفة حماية الغاز الخامل. بالإضافة إلى اتخاذ التدابير المذكورة أعلاه، تتطلب العملية غير النظيفة أيضًا رقابة أكثر صرامة على معلمات العملية المختلفة لعملية اللحام، بما في ذلك درجة حرارة اللحام ووقت اللحام وعمق تعليب ثنائي الفينيل متعدد الكلور وزاوية نقل ثنائي الفينيل متعدد الكلور. وفقا لاستخدام أنواع مختلفة من التدفق غير النظيف، ينبغي تعديل معلمات العملية المختلفة لمعدات اللحام الموجي للحصول على نتائج لحام غير نظيفة مرضية.