Ako používať striekačku na spájkovaciu pastu na prepracovanie PCB: Výber ihly, kontrola vkladu a tipy na pretavenie

Úspešné prepracovanie závisí od piatich rozhodnutí: výber pasty pre elektroniku-, ktorá zodpovedá zostave, výber dávkovacieho hrotu, ktorý spoľahlivo prenesie spájkovací prášok, nanesenie vyváženého nánosu, umiestnenie komponentu bez rozmazania pasty a zahriatie spoja v rámci limitov pasty aj komponentu.

Rýchla odpoveď:Použite elektronickú spájkovaciu pastu na dávkovanie -triedy, pred otvorením udržujte zapečatenú injekčnú striekačku v produkte-špecifikovaných pracovných podmienkach, očistite hrot na testovacom povrchu, naneste malé a opakovateľné nánosy na čisté podložky, znížte súčiastku vertikálne a pretavte spoj riadeným prúdom tepla a vzduchu. Začnite so širšou špičkou a menším množstvom pasty, ako sa zdá, že práca potrebuje. Presuňte sa na mini-šablónu alebo ovládaný dávkovač, keď rozstup balenia alebo geometria skrytých{5}}kĺbov spôsobuje, že manuálne ovládanie hlasitosti je nespoľahlivé.

Pre širší pohľad na dostupné formulácie začnite ssortiment elektronických spájkovacích pást.

Čo je injekčná striekačka na spájkovaciu pastu?

Striekačka na spájkovaciu pastu obsahuje prášok spájkovacej zliatiny suspendovaný v tavivom nosiči. Počas zahrievania tavivo pomáha odstraňovať povrchové oxidy a podporuje zmáčanie, zatiaľ čo kovové častice sa spájajú do súvislého spájkovaného spoja. Čitatelia, ktorí potrebujú všeobecnejší úvod, si môžu najskôr prezrieťčo je spájkovacia pasta a ako funguje.

Striekačka spájkovacej pasty nie je to isté ako injekčná striekačka lepkavého taviva. Tok môže zlepšiť tok spájky, ktorá je už prítomná, ale normálne neposkytuje objem kovu potrebný na vytvorenie nového spoja. Therozdiel medzi tavivovou pastou a spájkovacou pastouzáleží vždy, keď bola podložka vyčistená späť na holú povrchovú úpravu alebo existujúci spoj obsahuje príliš málo spájky.

Nezamieňajte si spájkovaciu pastu na šperky so spájkovacou pastou na elektroniku

Online vyhľadávanie „spájkovacej pasty“ často vracia šperky, ktoré používajú striebornú alebo zlatú spájkovaciu pastu, horák, kalenie a morenie. Tieto pokyny sa týkajú iného materiálového systému a nemali by sa prenášať do prepracovania DPS.

Elektronická spájkovacia pasta sa musí zvoliť podľa povrchovej úpravy PCB, existujúcej zliatiny, teplotných limitov komponentov, geometrie podložky, metódy pretavenia, požiadaviek na zvyšky taviva a cieľa spoľahlivosti. Výrobok určený pre strieborné šperky nie je automaticky vhodný pre medené podložky PCB, pokovované vodiče komponentov alebo požiadavky na čistotu elektroniky.

Kedy je striekačka so spájkovacou pastou tou správnou metódou?

Manuálne dávkovanie injekčnou striekačkou je najužitočnejšie, keď je oprava lokalizovaná a objem výroby je nízky. Typické aplikácie zahŕňajú:

• výmena samostatného rezistora čipu, kondenzátora, diódy, LED alebo tranzistora;
• inštalácia SOIC alebo iného dostupného balíčka čajok{0}}na prototype;
• oprava podložky, ktorá má nedostatočné spájkovanie po odstránení starého spoja;
• montáž malého počtu dosiek bez uvedenia úplnej šablóny do prevádzky;
• pridávanie pasty na podložky, ktoré nie je možné dosiahnuť bežnou šablónou.

Striekačka sa stáva menej spoľahlivou, keď sa zmenšuje stúpanie, stúpa počet podložiek alebo sa kĺby skrývajú pod komponentom. Balíky QFN, DFN, LGA a BGA vyžadujú bližšiu kontrolu objemu spájky a kontrolu. IPC-7093 konkrétne pokrýva nanášanie spájkovacej pasty, umiestnenie, profilovanie pretavenia, röntgenovú kontrolu, dutiny, premostenie, otvory, spájkovacie guľôčky a opravy komponentov so spodným zakončením. Pri plánovaní práce na týchto balíkoch si pozrite obsah IPC-7093.

Ako si vybrať správnu spájkovaciu pastu

Prispôsobte existujúcu zliatinu a procesnú teplotu

Opravná pasta by mala byť kompatibilná s existujúcim spájkovacím systémom a zamýšľanou teplotou procesu. Bezolovnaté-zliatiny nie sú zameniteľné jednoducho preto, že sú všetky opísané ako bezolovnaté-. Ich správanie pri tavení, mechanické vlastnosti a procesné okná sa môžu líšiť. ThePorovnanie spájkovacej zliatiny PCBposkytuje užitočný východiskový bod, ale konečný výber by mala riadiť pôvodná špecifikácia zostavy.

Ak je zostava-citlivá na teplo, anízkoteplotná spájkovacia pasta-bez obsahu olova{1}môže znížiť vystavenie teplu, ale iba vtedy, ak jeho zliatina, spoľahlivosť spoja, povrchová úprava a prevádzková teplota sú vhodné pre produkt. Nižší bod topenia nevyberajte iba na uľahčenie prepracovania.

Vyberte si systém Flux zámerne

Žiadne -čisté, vo vode-rozpustné, kolofónne-formulácie a nízko-halogénové alebo nulové-halogénové formulácie majú iné požiadavky na zvyšky a čistenie. Nevyčistené-zvyšky možno ešte bude potrebné odstrániť pred konformným náterom, vysoko{7}}testovaním impedancie, optickou kontrolou alebo použitím v prostredí citlivom na kontamináciu-.

Pre zostavy s prísnymi požiadavkami na halogén-kontrolu si prečítajte zamýšľané použitie avysoká-spoľahlivosť nulová{1}}halogénová spájkovacia pasta. Ak proces vyžaduje následné{1}}čistenie deionizovanou vodou, aspájkovacia pasta SMT-umývateľná vodoumôže byť vhodnejšie. Čistiaca chémia a načasovanie sa musia riadiť údajovým listom produktu a nie všeobecným odporúčaním rozpúšťadiel.

Uistite sa, že pasta je určená na dávkovanie

Pasta určená len na tlač šablón sa môže pri pretláčaní cez úzku špičku upchať, naviazať, oddeliť alebo vytvoriť nekonzistentné bodky. Výkon dávkovania závisí od veľkosti prášku, zaťaženia kovu, viskozity, tixotropie, teploty a systému dávkovania.

V prípade manuálneho alebo automatizovaného bodového nanášania potvrďte, že v technickom liste je ako podporovaný proces uvedené dávkovanie injekčnej striekačky, pneumatické dávkovanie, dávkovanie závitovkou alebo tryskanie. Atrysková{0}}tlač a dávkovanie spájkovacej pastyje formulovaný na základe odlišných požiadaviek na tok v porovnaní s konvenčnou pastou na tlač -šablón.

Ako si vybrať dávkovaciu ihlu

Najmenšia ihla nie je automaticky najpresnejšia. Úzky vnútorný priemer vytvára väčší prietokový odpor, vyžaduje väčší tlak a zvyšuje možnosť upchatia alebo náhleho uvoľnenia pasty. Najužitočnejším rozmerom je vnútorný priemer hrotu, nie samotná farba, pretože mierka a farebné systémy sa môžu líšiť v závislosti od dodávateľa.

Ako východiskový princíp vyberte najkratší a najširší tupý dávkovací hrot, ktorý stále dokáže umiestniť požadovanú bodku bez toho, aby ste sa dotkli susedných vankúšikov. Znížte vnútorný priemer iba vtedy, keď je nános príliš veľký pre geometriu podložky.

Sprievodca skladovaním a manipuláciou spájkovacej pasty spoločnosti Indium Corporation poskytuje nasledujúci príklad vzťahu medzi veľkosťami ihiel EFD a najväčším odporúčaným typom prášku. Toto je referencia dodávateľa, nie univerzálna špecifikácia; overte kompatibilitu so skutočným údajovým listom pasty.

Nekopírujte tabuľku do pracovného návodu bez toho, aby ste si overili limity výrobcu pasty. Zloženie zliatiny, distribúcia častíc, zaťaženie kovu, história skladovania, tlak a dĺžka ihly môžu zmeniť správanie pri dávkovaní.

Nástroje a informácie na prípravu pred prepracovaním

• spájkovacia pasta TDS a SDS;
• špecifikáciu zostavy dosky alebo produktu;
• tupý dávkovací hrot kompatibilný s pastou;
• zväčšenie a vhodná pinzeta;
• spájkovací knôt a schválená metóda čistenia, keď je potrebné odstrániť starú spájku;
• riadená teplovzdušná-stanica, varná platňa, malá reflow pec alebo overený systém lokálneho vykurovania;
• ESD kontroly vhodné pre zariadenie;
• odpadová doska alebo jednorazový testovací povrch na čistenie a skúšobné usadeniny.

• 

Ako používať injekčnú striekačku so spájkovacou pastou krok za krokom

Krok 1: Skontrolujte materiál a zostavu

Potvrďte zliatinu, klasifikáciu taviva, trvanlivosť, históriu skladovania, typ prášku, orientáciu komponentu, stav dosky plošných spojov a vybraný spôsob ohrevu. Ak pôvodná zliatina nie je známa, pred pridaním iného kovového systému do spoja identifikujte špecifikáciu zostavy.

Krok 2: Uveďte uzavretú injekčnú striekačku do jej špecifikovaného pracovného stavu

Chladenú pastu uchovávajte zapečatenú, kým sa vyrovná s prostredím špecifikovaným dodávateľom. Otvorenie studenej striekačky v teplejšej miestnosti môže spôsobiť kondenzáciu. Na urýchlenie-ohriatia nepoužívajte teplovzdušnú pištoľ, mikrovlnnú rúru ani varnú dosku.

Špecifické{0}}pokyny pre produkt riadia aktuálnu teplotu skladovania, ekvilibračný čas, životnosť a či možno otvorenú injekčnú striekačku vrátiť do chladničky. Ďalšie súvislosti s manipuláciou nájdete v príručke k danej lokalitetrvanlivosť a skladovanie spájkovacej pasty. Všeobecné pokyny spoločnosti Indium tiež odporúčajú skladovať injekčné striekačky a náplne tak, aby hrot smeroval nadol, aby sa zabezpečilo dávkovanie a aby sa uzavretá pasta pred otvorením vyrovnala.

Krok 3: Pripravte si ploché, čisté podložky

Odstráňte chybný komponent a pod zväčšením skontrolujte vzor zeme. V prípade potreby odstráňte prebytočnú starú spájku, vyčistite kontaminované zvyšky schváleným postupom a skontrolujte, či nie sú zdvihnuté podložky, poškodená-maska ​​alebo zostávajúce mostíky.

Náhradný komponent by mal pred pretavením sedieť rovnomerne na podložkách. Nová pasta nemôže opraviť poškodenú oblasť, silnú oxidáciu alebo zlé mechanické prispôsobenie.

Krok 4: Pripojte a vyčistite hrot

Bezpečne nasaďte hrot a držte injekčnú striekačku nad jednorazovým povrchom. Aplikujte rovnomerný tlak, kým pasta nevytvorí opakovateľnú bodku. Prvý nános môže obsahovať zachytený vzduch alebo materiál, ktorý bol odkrytý na hrote.

Stabilný nános by sa mal po uvoľnení tlaku a zdvihnutí hrotu čisto oddeliť. Ak pasta pokračuje v navliekaní, po oneskorení sa hromadí alebo vyžaduje nadmernú silu, zastavte a skontrolujte teplotu, veľkosť hrotu, upchatie a vhodnosť pasty predtým, ako sa dotknete dosky plošných spojov.

Krok 5: Vyplatenie vyrovnaných vkladov

Držte hrot blízko podložky bez toho, aby ste zoškrabali spájkovaciu masku alebo medenú povrchovú úpravu. Aplikujte nános, uvoľnite tlak a zdvihnite vertikálne. Používajte samostatné nánosy na samostatných podložkách, pokiaľ proces balenia nebol zámerne navrhnutý okolo guľôčok alebo vzorovaných nánosov.

Rovnováha je dôležitá rovnako ako celkový objem. Nerovnomerné usadeniny na opačných koncoch malej časti triesky môžu vytvárať nerovnomerné zmáčacie sily a zvyšovať riziko náhrobkov. Na vývodoch krídel s jemným -pitchom-krídlom vytvára nadmerná pasta medzi podložkami priamu cestu k premosteniu.

Krok 6: Umiestnite komponent bez rozmazania pasty

Spustite komponent vertikálne pomocou pinzety alebo nástroja na umiestnenie. Posúvaním dielu cez podložky môžete vtlačiť pastu do medzier v spájkovacej-maske. Použite len taký tlak, aby sa koncovky usadili v paste, potom potvrďte zarovnanie, orientáciu a polaritu.

Krok 7: Pretečenie s riadeným ohrevom

Spájkovacia pasta TDS by mala definovať odporúčané okno profilu. Čítajte to ako štyri spojené fázy:

1. Nábeh alebo predhriatie:doska a komponent sa postupne zahrievajú, čím sa znižuje tepelný šok a prchavé látky môžu kontrolovane uniknúť.
2. Namočenie alebo aktivácia:teplota sa stáva rovnomernejšou a tok sa stáva aktívnym.
3. Čas nad likvidom a vrcholom:zliatina sa topí, častice sa spájajú a spájka zmáča podložky a koncovky.
4. Chladenie:spoj stuhne bez pohybu alebo nadmerného tepelného šoku.

S horúcim vzduchom začnite s najnižším prúdom vzduchu, ktorý efektívne ohrieva cieľovú oblasť. Ak sa malý komponent pohne skôr, než sa pasta zlúči, prúd vzduchu je príliš vysoký alebo tryska je príliš blízko. Pri úspešnom pretavení sa zrnitá pasta zmení na súvislý spájkovaný povrch a súčiastka sa môže mierne usadiť, keď sa zmáčacie sily vyrovnajú.

Profil pasty je len jeden limit. Balík komponentov môže mať tiež obmedzenia týkajúce sa vlhkosti a maximálnej{1}}teploty. IPC/JEDEC J-STD-020E sa zaoberá klasifikáciou citlivosti na vlhkosť/pretavenie pre zariadenia s nehermetickou povrchovou-montážou a zahŕňa prepracovanie v rámci svojho rozsahu. Pred použitím tepla na celé telo skontrolujte štítok komponentu a dokumentáciu výrobcu.

Krok 8: Ochlaďte, skontrolujte a vyčistite

Nechajte zostavu vychladnúť bez pohybu komponentu. Pri zväčšení skontrolujte zarovnanie, viditeľné zvlhčenie, otvorené spoje, mostíky, guľôčky spájky, posunuté blízke časti, poškodenú masku spájky a stav zvyškov.

V prípade prístupných elektród môže vizuálna kontrola identifikovať veľa zjavných problémov. Skryté spoje pod obalmi QFN, DFN, LGA alebo BGA môžu vyžadovať röntgenové vyšetrenie alebo inú vhodnú metódu kontroly. Prehľad stránkykontrola spájkovacej pasty a kvalita PCBposkytuje dodatočný kontext, zatiaľ čo IPC-7093 identifikuje röntgenové-lúče a iné metódy kontroly komponentov so spodným zakončením.

Koľko spájkovacej pasty by ste mali použiť?

Neexistuje žiadny univerzálny priemer bodky, ktorý by fungoval pre každý komponent. Požadovaný objem závisí od plochy podložky, existujúcej spájky, geometrie olova, zaťaženia pasty, zliatiny, povrchovej úpravy a konečnej požiadavky na spoj.

Nasledujúce použite ako pomôcku pri rozhodovaní a nie ako číselný recept:

Hotový spoj by sa nemal posudzovať len podľa veľkosti či lesku. Dôležitejšie je navlhčenie, zarovnanie, elektrická kontinuita, geometria spoja, stav zvyškov a príslušné akceptačné kritériá. Kontroly na-úrovni materiálu nájdete v prehľade stránokhodnotenie výkonu spájkovacej pasty.

Dva praktické príklady prepracovania

Príklad 1: Výmena rezistora 0603

Tento príklad je plánovací pracovný postup, nie univerzálne nastavenie procesu.

1. Potvrďte hodnotu výmeny, veľkosť balenia, požiadavky na orientáciu, zliatinu a teplotný limit komponentov.
2. Odstráňte starú časť a vyrovnajte obe podložky tak, aby rezistor mohol sedieť naplocho.
3. Preplachujte injekčnú striekačku, kým sa nevytvoria opakovateľné bodky.
4. Umiestnite jeden malý nános blízko stredu každého vankúšika a porovnajte dva nánosy pri zväčšení.
5. Znížte rezistor vertikálne a skontrolujte, či sa obe koncovky dotýkajú pasty bez toho, aby ste ho stlačili za okraje podložky.
6. Obidva konce zahrejte rovnomerne. Ak sa jeden koniec skvapalní oveľa skôr, skontrolujte zostatok vkladov a tepelnú asymetriu.
7. Po ochladení skontrolujte zarovnanie, úplné navlhčenie, guľôčky spájky a zdvihnutý koniec.

Príklad 2: Prepracovanie balíka SOIC

1. Vyčistite a vyrovnajte rad podložiek; vyvýšená podložka môže zabrániť správnemu kontaktu viacerých elektród.
2. Jednotlivé nánosy použite na zvody so širším{0}}rozstupom alebo na úzku guľôčku až po overení, či objem nezaplní medzery.
3. Najprv zarovnajte rohové vodiče a potom pred zahrievaním skontrolujte orientáciu celého balenia.
4. Použite nízky prietok vzduchu a rozdeľte teplo cez obal, a nie sústreďte sa na jeden vodič.
5. Po pretavení skontrolujte každý viditeľný zvod, či neobsahuje mostíky, otvory a{0}}zarovnanie podložky.
6. Ak je rozstup príliš jemný na opakovateľné manuálne vkladanie, zastavte a použite mini-šablónu alebo inú kontrolovanú metódu.

Bežné problémy: Rýchlejšia diagnostická tabuľka

Striekačka, šablóna, iba tavivo alebo predlisok?

Ak potrebujete opakovanú montáž dosky alebo výrobu jemných{0}}rozstupov, prečítajte si príručku na stránkeaplikáciu spájkovacej pasty-na šablóne. Striekačka je vhodná na opravu, ale pohodlie by nemalo nahradiť opakovateľnosť nánosu.

Ako uchovávať injekčnú striekačku spájkovacej pasty

• Riaďte sa pokynmi pre -konkrétnu skladovaciu teplotu a{1}}životnosť produktu.
• Udržujte injekčnú striekačku zapečatenú, kým nedosiahne špecifikovaný pracovný stav.
• Injekčnú striekačku skladujte v orientácii odporúčanej dodávateľom; niektorí dodávatelia špecifikujú sklad{0}}prepitného.
• Odstraňovanie štítkov a otváracie časy, aby bolo možné sledovať kumulatívnu expozíciu.
• Využite kontrolu inventára prvý{0}}dostupný, prvý{1} von.
• Vymeňte kontaminované alebo čiastočne vysušené hroty namiesto vtláčania vysušeného materiálu do pasty.
• Nemiešajte použitú pastu s čerstvým materiálom.
• Otvorenú injekčnú striekačku opakovane neuchovávajte v chladničke, pokiaľ to TDS a validovaný postup neumožňujú.

Záver

Striekačka na spájkovaciu pastu je najúčinnejšia, keď sa s ňou zaobchádza ako s nástrojom na riadené nanášanie, a nie s jednoduchou nádobou na pastu. Priraďte zliatinu a tavidlo k zostave, vyberte ihlu podľa vnútorného priemeru a kompatibility prášku, pred dávkovaním prepláchnite, vyvážte usadeniny a použite metódu ohrevu, ktorá rovnomerne zahreje spoj.

V prípade balíkov s jemným{0}}rozstupom alebo skrytými-spojmi prejdite na mini-šablónu, riadený dávkovač alebo inú overenú metódu, kým sa manuálna variácia stane dominantným zdrojom chýb.

Keď požadujete odporúčanie spájkovacej pasty, uveďte zliatinu, typ prášku, balenie a rozstup komponentov, geometriu podložky, požadovaný vnútorný priemer ihly, spôsob dávkovania, požiadavky na čistenie, podmienky skladovania a zariadenie na pretavenie. Môžete nás kontaktovať s týmito podrobnosťami, takže výber produktu je založený na skutočnom procese a nie iba na názve alebo cene zliatiny.

Finálny predbežný{0}}kontrolný zoznam prepracovania

• Materiál je dávkovacia pasta-pre elektroniku.
• Systém zliatiny a taviva zodpovedá požiadavkám na montáž.
• Typ prášku a vnútorný priemer ihly sú kompatibilné.
• Utesnená injekčná striekačka dosiahla špecifikovaný pracovný stav.
• Podložky sú čisté, ploché a nepoškodené.
• Prvé skúšobné nánosy sú stabilné a opakovateľné.
• Spôsob ohrevu zostáva v medziach pasty a komponentov.
• Hotové spoje je možné skontrolovať vhodnou metódou.