PCB mikroschemų paketo litavimo metodai ir procesai

Litavimas yra labai svarbi spausdintinių plokščių mikroschemų paketo dalis. Lituojant naudojami įvairūs metodai, įskaitant fokusuotą IR, konvekcinę ir nefokusuotą IR spinduliuotę. Kiekvienas metodas apima laipsnišką pakuotės kaitinimą, po kurio visas mazgas atvėsinamas.

Litavimo procesas

Litavimas - tai lydmetalio rutuliukų ir kitų lydmetalio medžiagų prijungimo prie PCB mikroschemų paketų procesas. Šis procesas atliekamas dviejų tipų metodais. Konvekcinis metodas ir pakartotinio lydymo procesas. Pirmasis tipas apima kaitinimo procesą naudojant fliusą, kuris sudaro skystį. Abiejų procesų metu kontroliuojama didžiausia temperatūra. Tačiau pakartotinio lydymo procesas turi būti atliekamas pakankamai atsargiai, kad nesusidarytų trapios lydmetalio jungtys.

Priklausomai nuo PCB naudojamų komponentų, litavimo procesas gali būti minkštas arba kietas. Naudojamo lituoklio tipas turi būti tinkamas komponentų rūšiai. Šį procesą turėtų atlikti PCB surinkimo ir gamybos paslaugų teikėjas, kuris turi daug patirties su PCB ir tiksliai žino, kaip įgyvendinti kiekvieną procesą.

Lituoklių matmenys

Siekiant užtikrinti optimalų komponento veikimą, labai svarbūs yra PCB mikroschemų pakuotės lituoklių matmenys. Tai ypač aktualu aukšto dažnio srityje, kur komponentų išdėstymas ir litavimo būdai gali būti ne tokie tikslūs, kaip reikia. IPC-SM-782 standartas yra vertingas informacinis dokumentas, kuriuo remiantis galima optimaliai išdėstyti ir lituoti komponentus. Tačiau aklai laikantis šio dokumento reikalavimų gali kilti neoptimalių aukšto dažnio parametrų arba aukštos įtampos problemų. Kad išvengtumėte šių problemų, PCBA123 rekomenduoja, kad litavimo aikštelės būtų mažos ir išdėstytos viena eile.

Be trinkelių dydžių, svarbūs ir kiti veiksniai, pavyzdžiui, komponentų išdėstymas ir derinimas. Naudojant netinkamo dydžio kaladėles gali kilti elektrinių problemų, taip pat gali būti apribotas plokštės pritaikomumas gamybai. Todėl svarbu laikytis pramonėje rekomenduojamų PCB trinkelių dydžių ir formų.

Fluxing

Lydymas yra svarbi litavimo proceso sudedamoji dalis. Jis pašalina metalo priemaišas ir oksidus nuo litavimo paviršiaus, kad paviršius būtų švarus ir užtikrintų didelio vientisumo lydmetalio jungtis. Fliuso likučiai pašalinami atliekant galutinį valymo etapą, kuris priklauso nuo naudojamo fliuso tipo.

Lituojant naudojami įvairūs fliusai. Jų būna įvairių - nuo dervos iki kanifolijos pagrindo. Kiekvienas iš jų skirtas skirtingiems tikslams ir skirstomas pagal aktyvumo lygį. Fliuso tirpalo aktyvumo lygis paprastai nurodomas kaip L (mažo aktyvumo arba be halogenidų) arba M (vidutinio aktyvumo, nuo 0 iki 2% halogenidų), arba H (didelio aktyvumo, iki 3% halogenidų).

Vienas iš dažniausiai pasitaikančių defektų yra lusto viduryje esantys lydmetalio rutuliukai. Įprastas šios problemos sprendimas - pakeisti šablono dizainą. Kiti metodai - azoto naudojimas litavimo proceso metu. Tai apsaugo lydmetalį nuo garavimo, todėl pasta sudaro geresnį ryšį. Galiausiai, plovimo etapas padeda nuo plokštės pašalinti visus smėlius ir cheminių medžiagų likučius.

Patikrinimas

PCB mikroschemų pakuotėms tikrinti galima naudoti kelių skirtingų tipų testavimo įrankius. Kai kurie iš jų apima bandymus grandinėje, kai naudojami zondai, jungiami prie įvairių PCB bandymo taškų. Šie zondai gali aptikti prastą litavimą arba komponentų gedimus. Jie taip pat gali matuoti įtampos lygį ir varžą.

Dėl netinkamo litavimo gali kilti problemų su spausdintinės plokštės grandine. Atviros grandinės atsiranda, kai lydmetalis tinkamai nepasiekia kaladėlių arba kai lydmetalis pakyla ant komponento paviršiaus. Kai taip atsitinka, jungtys nebus užbaigtos ir komponentai neveiks tinkamai. Dažnai to galima išvengti kruopščiai išvalant skylutes ir užtikrinant, kad išlydytas lydmetalis tolygiai padengtų išvadus. Priešingu atveju dėl perteklinio arba nepilnai padengto lydmetalio sluoksnio išvadai gali sudrėkti arba tapti nesudrėkę. Kad išvengtumėte drėkimo, naudokite aukštos kokybės lydmetalį ir kokybišką surinkimo įrangą.

Kitas įprastas būdas aptikti spausdintinių plokščių defektus - automatinė optinė patikra (AOI). Ši technologija naudoja kameras, kuriomis daromos spausdintinių plokščių HD nuotraukos. Tuomet ji palygina šiuos vaizdus su iš anksto užprogramuotais parametrais, kad nustatytų komponentų defektų būklę. Jei aptinkamas koks nors defektas, įrenginys jį atitinkamai pažymi. AOI įranga paprastai yra patogi vartotojui, ją paprasta valdyti ir programuoti. Tačiau AOI gali būti nenaudinga atliekant struktūrinius patikrinimus arba tikrinant spausdintines plokštes, kuriose yra daug komponentų.

Ištaisymas

Elektronikos gaminių gamyboje naudojami litavimo procesai turi atitikti tam tikrus standartus ir gaires. Apskritai lydmetalio kaukė turėtų būti bent 75% storio, kad būtų užtikrintos patikimos lydmetalio jungtys. Litavimo pastos turėtų būti tepamos ant spausdintinių plokščių tiesiogiai, o ne atspausdintos ekrane. Geriausia naudoti konkrečiam pakuotės tipui pritaikytą šabloną ir stendą. Šiuose trafaretuose lydmetalio pasta ant pakuotės paviršiaus tepama metaliniu gremžtuku.

Naudojant bangų litavimo procesą vietoj tradicinio fliuso purškimo metodo, yra keletas privalumų. Lydymo bangomis procese naudojamas mechaninis litavimo bangomis procesas, kuriuo dalys prie spausdintinių plokščių priklijuojamos labai stabiliai. Šis metodas yra brangesnis, tačiau užtikrina saugų ir patikimą elektroninių komponentų tvirtinimo būdą.