PCB Çip Paketinin Lehimleme Yöntemleri ve Prosesleri

Lehimleme, PCB çip paketinin kritik bir parçasıdır. Lehimleme işlemleri, odaklanmış IR, konveksiyon ve odaklanmamış IR dahil olmak üzere tekniklerin bir kombinasyonunu içerir. Her yöntem paketin kademeli olarak ısıtılmasını ve ardından tüm montajın soğutulmasını içerir.

Lehimleme işlemi

Lehimleme, lehim toplarını ve diğer lehim malzemelerini PCB çip paketlerine birleştirme işlemidir. Bu işlem iki tür yöntem kullanılarak yapılır. Konveksiyon yöntemi ve yeniden akış işlemi. İlk tip, bir sıvı oluşturan bir akı kullanarak bir ısıtma işlemini içerir. Her iki işlemde de tepe sıcaklığı kontrol edilir. Bununla birlikte, yeniden akış işlemi, kırılgan lehim bağlantılarının oluşmasını önlemek için yeterli dikkatle yapılmalıdır.

PCB'de kullanılan bileşenlere bağlı olarak, lehimleme işlemi yumuşak veya sert olabilir. Kullanılan havya türü, bileşenlerin türüne uygun olmalıdır. İşlem, PCB'ler konusunda geniş deneyime sahip ve her işlemi uygulamanın tam yolunu bilen bir PCB montaj ve üretim hizmetleri sağlayıcısı tarafından yapılmalıdır.

Lehim pedlerinin boyutları

Bir PCB çip paketi üzerindeki lehim pedlerinin boyutları, bileşenin performansının optimize edilmesini sağlamak için kritik öneme sahiptir. Bu, özellikle bileşen yerleştirme ve lehimleme tekniklerinin gerektiği kadar doğru olmayabileceği yüksek frekans alanında geçerlidir. IPC-SM-782 standardı, optimum bileşen yerleştirme ve lehimleme için değerli bir referans dokümandır. Bununla birlikte, belgenin gerekliliklerini körü körüne takip etmek, optimum olmayan yüksek frekans performansına veya yüksek voltaj sorunlarına neden olabilir. Bu sorunlardan kaçınmak için PCBA123, lehim pedlerinin küçük ve tek sıra halinde tutulmasını önerir.

Ped boyutlarına ek olarak, bileşen yerleşimi ve hizalama gibi diğer faktörler de önemlidir. Yanlış boyutlandırılmış pedlerin kullanılması, elektriksel sorunlara neden olabileceği gibi kartın üretilebilirliğini de sınırlayabilir. Bu nedenle, endüstrinin önerdiği PCB ped boyutlarını ve şekillerini takip etmek önemlidir.

Akışkanlaştırma

Fluxing, lehimleme işleminin önemli bir bileşenidir. Yüksek bütünlüklü lehim bağlantıları için temiz bir yüzey sunmak üzere lehimleme yüzeyindeki metalik kirleri ve oksitleri giderir. Flux kalıntısı, kullanılan flux türüne bağlı olarak son bir temizleme adımında giderilir.

Lehimleme işlemi için kullanılan birçok farklı flux vardır. Bunlar reçineden reçine bazlıya kadar çeşitlilik gösterir. Her biri farklı bir amaca hizmet eder ve aktivite seviyesine göre kategorize edilir. Flux çözeltisinin aktivite seviyesi genellikle L (düşük aktivite veya halid içermeyen) veya M (orta aktivite, 0 ila 2% halid) veya H (yüksek aktivite, 3% halid içeriğine kadar) olarak listelenir.

En yaygın kusurlardan biri çip ortasındaki lehim toplarıdır. Bu sorun için yaygın bir çözüm şablon tasarımını değiştirmektir. Diğer yöntemler arasında lehimleme işlemi sırasında nitrojen kullanmak yer alır. Bu, lehimin buharlaşmasını önleyerek macunun üstün bir bağ oluşturmasını sağlar. Son olarak, bir yıkama adımı karttaki kum ve kimyasal kalıntıların giderilmesine yardımcı olur.

Teftiş

PCB çip paketlerini incelemek için kullanılabilecek birkaç farklı test aracı türü vardır. Bunlardan bazıları, PCB üzerindeki farklı test noktalarına bağlanan probları kullanan devre içi testleri içerir. Bu problar zayıf lehimleme veya bileşen arızalarını tespit edebilir. Ayrıca voltaj seviyelerini ve direnci de ölçebilirler.

Yanlış lehimleme PCB'nin devresinde sorunlara neden olabilir. Açık devreler, lehim pedlere düzgün şekilde ulaşmadığında veya lehim bileşenin yüzeyine tırmandığında meydana gelir. Bu olduğunda, bağlantılar tam olmayacak ve bileşenler doğru şekilde çalışmayacaktır. Genellikle delikler dikkatlice temizlenerek ve erimiş lehimin uçları eşit şekilde kaplaması sağlanarak bu durum önlenebilir. Aksi takdirde, fazla veya eksik lehim kaplaması uçların ıslanmasına veya ıslanmamasına neden olabilir. Islanmayı önlemek için yüksek kaliteli lehim ve kaliteli montaj ekipmanı kullanın.

PCB'lerdeki kusurları tespit etmenin bir diğer yaygın yolu da Otomatik Optik Muayene (AOI) yöntemidir. Bu teknoloji, PCB'nin HD fotoğraflarını çekmek için kameralar kullanır. Daha sonra bileşenlerin kusur durumunu belirlemek için bu görüntüleri önceden programlanmış parametrelerle karşılaştırır. Herhangi bir kusur tespit edilirse, makine bunu uygun şekilde işaretleyecektir. AOI ekipmanı genellikle basit işlemler ve programlama ile kullanıcı dostudur. Ancak AOI, yapısal denetimler veya çok sayıda bileşene sahip PCB'ler için kullanışlı olmayabilir.

Düzeltme

Elektronik ürünlerin üretiminde kullanılan lehimleme işlemleri belirli standartlara ve yönergelere uygun olmalıdır. Genel olarak, güvenilir lehim bağlantılarını garanti etmek için bir lehim maskesi en az 75% kalınlığında olmalıdır. Lehim pastaları PCB'lere doğrudan uygulanmalı, ekran baskısı yapılmamalıdır. Belirli bir paket tipine uygun bir şablon ve mastar kullanmak en iyisidir. Bu şablonlar, lehim pastasını bir paketin yüzeyine uygulamak için metal bir silecek bıçağı kullanır.

Geleneksel flux püskürtme yöntemi yerine dalga lehimleme işlemi kullanmanın çeşitli faydaları vardır. Dalga lehim işlemi, parçaları PCB'lere yüksek düzeyde stabilite ile yapıştırmak için mekanik bir dalga lehimleme işlemi kullanır. Bu yöntem daha pahalıdır, ancak elektronik bileşenleri sabitlemek için güvenli ve güvenilir bir yöntem sağlar.