Концепт без чишћења
⑴Шта је нечишћење [3]
Без чишћења се односи на употребу ниског садржаја чврсте материје, некорозивног флукса у производњи електронских склопова, заваривања у окружењу инертног гаса, а остатак на плочи након заваривања је изузетно мали, некорозиван и има изузетно висок отпор површинске изолације (СИР). У нормалним околностима није потребно чишћење да би се испунио стандард чистоће јона (ниво контаминације јонима МИЛ-П-228809 америчког војног стандарда је подељен на: ниво 1 ≤ 1,5 угНаЦл/цм2 без загађења; ниво 2 ≤ 1,5~5,0 угНАЦл/цм2 висок квалитет ≤ 5,0 ~ 10,0 угНаЦл/цм2 испуњава захтеве Ниво 4 > 10,0 угНаЦл/цм2 није чист) и може директно да уђе у следећи процес. Мора се истаћи да су „без чишћења“ и „без чишћења“ два потпуно различита појма. Такозвано „без чишћења“ односи се на употребу традиционалног флукса колофонија (РМА) или флукса органске киселине у производњи електронских склопова. Иако постоје одређени остаци на површини плоче након заваривања, захтеви квалитета одређених производа могу се испунити без чишћења. На пример, електронски производи за домаћинство, професионална аудио-визуелна опрема, јефтина канцеларијска опрема и други производи се обично "не чисте" током производње, али дефинитивно нису "без чишћења".
⑵ Предности без чишћења
① Побољшајте економске користи: Након што се не постигне чишћење, најдиректнија корист је то што нема потребе за чишћењем, тако да се може уштедети велика количина рада за чишћење, опреме, локације, материјала (вода, растварач) и потрошње енергије. Истовремено, због скраћивања тока процеса, штеде се радно време и побољшава ефикасност производње.
② Побољшајте квалитет производа: Због примене технологије без чишћења, потребно је стриктно контролисати квалитет материјала, као што су корозионе перформансе флукса (халогениди нису дозвољени), лемљивост компоненти и штампаних плоча итд. ; у процесу монтаже, потребно је усвојити неке напредне процесне методе, као што су распршивање флукса, заваривање под заштитом инертног гаса, итд. Имплементацијом процеса без чишћења може се избећи оштећење напрезања при чишћењу компоненти за заваривање, тако да не- цлеан је изузетно користан за побољшање квалитета производа.
③ Користан за заштиту животне средине: Након усвајања технологије без чишћења, употреба ОДС супстанци се може зауставити, а употреба испарљивих органских једињења (ВОЦ) је знатно смањена, што има позитиван ефекат на заштиту озонског омотача.
Материјални захтеви
⑴ Флукс без чишћења
Да би површина ПЦБ плоче након заваривања достигла наведени ниво квалитета без чишћења, одабир флукса је кључ. Обично се на флукс без чишћења постављају следећи захтеви:
① Низак садржај чврсте супстанце: мање од 2%
Традиционални флуксови имају висок садржај чврсте материје (20-40%), средњи садржај чврсте супстанце (10-15%) и низак садржај чврсте супстанце (5-10%). Након заваривања са овим флуксима, површина ПЦБ плоче има мање или више остатака, док садржај чврсте материје без чишћења флукса мора бити мањи од 2% и не може да садржи колофониј, тако да у основи нема остатака на плочи. површина након заваривања.
② Некорозивно: без халогена, отпорност на површинску изолацију>1,0×1011Ω
Традиционални флукс за лемљење има висок садржај чврсте материје, која може да "умота" неке штетне материје након заваривања, изолује их од контакта са ваздухом и формира изолациони заштитни слој. Међутим, због изузетно ниског садржаја чврсте материје, флукс за лемљење без чишћења не може да формира изолациони заштитни слој. Ако мала количина штетних компоненти остане на површини плоче, то ће изазвати озбиљне штетне последице као што су корозија и цурење. Због тога није дозвољено да флукс за лемљење без чишћења садржи халогене компоненте.
Следеће методе се обично користе за испитивање корозивности флукса за лемљење:
а. Тест корозије бакарног огледала: Тестирајте краткорочну корозивност флукса за лемљење (паста за лемљење)
б. Тест папира за испитивање сребрног хромата: Тестирајте садржај халогенида у флуксу за лемљење
ц. Тест отпора површинске изолације: Тестирајте отпор површинске изолације ПЦБ-а након лемљења да бисте утврдили поузданост дуготрајних електричних перформанси флукса за лемљење (паста за лемљење)
д. Тест корозије: Тестирајте корозивност остатка на површини ПЦБ-а након лемљења
е. Тестирајте степен смањења размака проводника на површини ПЦБ-а након заваривања
③ Лемљивост: стопа експанзије ≥ 80%
Лемљивост и корозивност су пар контрадикторних показатеља. Да би флукс имао одређену способност да елиминише оксиде и одржава одређени степен активности током процеса предгревања и заваривања, мора да садржи неку киселину. Најчешће коришћени у флуксу без чишћења је серија сирћетне киселине која није растворљива у води, а формула такође може укључивати амине, амонијак и синтетичке смоле. Различите формуле ће утицати на његову активност и поузданост. Различите компаније имају различите захтеве и индикаторе интерне контроле, али морају испунити захтеве високог квалитета заваривања и некорозивне употребе.
Активност флукса се обично мери пХ вредношћу. пХ вредност флукса без чишћења треба да се контролише у оквиру техничких услова наведених у производу ( пХ вредност сваког произвођача се мало разликује).
④Испуњавање захтева за заштиту животне средине: нетоксичан, без јаког иритантног мириса, у основи нема загађивања животне средине и безбедан рад.
⑵Нечисте штампане плоче и компоненте
У имплементацији процеса заваривања без чишћења, лемљивост и чистоћа плоче и компоненти су кључни аспекти које треба контролисати. Да би обезбедио лемљивост, произвођач треба да га складишти на константној температури и сувом окружењу и строго контролише његову употребу у ефективном времену складиштења, под условом да је добављач дужан да гарантује лемљивост. Да би се обезбедила чистоћа, околина и радне спецификације морају бити строго контролисане током производног процеса како би се избегло загађење људи, као што су трагови руку, трагови зноја, масноћа, прашина итд.
Процес заваривања без чишћења
Након усвајања флукса без чишћења, иако процес заваривања остаје непромењен, метода имплементације и повезани параметри процеса морају се прилагодити специфичним захтевима технологије без чишћења. Главни садржаји су следећи:
⑴ Премаз флукса
Да би се постигао добар ефекат без чишћења, процес премазивања флуксом мора стриктно контролисати два параметра, односно садржај чврсте материје у флуксу и количину премаза.
Обично постоје три начина наношења флукса: метода пене, метода таласног врха и метода прскања. У процесу без чишћења, метода пене и метода таласног врха нису погодни из много разлога. Прво, флукс методе пене и методе таласног врха се ставља у отворени контејнер. Пошто је садржај растварача у флуксу без чишћења веома висок, он се посебно лако испари, што доводи до повећања садржаја чврсте материје. Због тога је тешко контролисати састав флукса да остане непромењен методом специфичне тежине током процеса производње, а велика количина испарења растварача такође узрокује загађење и отпад; друго, пошто је чврсти садржај флукса без чишћења изузетно низак, не погодује стварању пене; треће, количина примењеног флукса се не може контролисати током наношења премаза, а премаз је неравномеран, а често на ивици плоче остаје вишак флукса. Стога, ове две методе не могу постићи идеалан ефекат без чишћења.
Метода прскања је најновија метода премазивања флуксом и најпогоднија је за премазивање флукса без чишћења. Пошто је флукс смештен у запечаћену посуду под притиском, флукс магле се распршује кроз млазницу и облаже површину ПЦБ-а. Количина прскања, степен атомизације и ширина прскања прскалице могу се подесити, тако да се количина примењеног флукса може прецизно контролисати. Пошто је примењени флукс танак слој магле, флукс на површини плоче је веома уједначен, што може да обезбеди да површина плоче након заваривања испуњава захтеве за нечишћење. Истовремено, пошто је флукс потпуно затворен у контејнеру, нема потребе да се разматра испаривање растварача и апсорпција влаге у атмосфери. На овај начин, специфична тежина (или ефективни састојак) флукса може да остане непромењена и не мора да се мења пре него што се потроши. У поређењу са методом пене и методом таласног врха, количина флукса се може смањити за више од 60%. Према томе, метода премазивања распршивањем је пожељни процес премазивања у процесу без чишћења.
Када се користи процес премазивања распршивањем, мора се имати на уму да пошто флукс садржи више запаљивих растварача, пара растварача која се емитује током прскања има одређени ризик од експлозије, тако да опрема мора да има добре издувне уређаје и неопходну опрему за гашење пожара.
⑵ Претходно загревање
Након наношења флукса, заварени делови улазе у процес предгревања, а део растварача у флуксу се испари предгревањем да би се побољшала активност флукса. Након употребе флукса без чишћења, који је најприкладнији опсег за температуру предгревања?
Пракса је доказала да након употребе флукса без чишћења, ако се традиционална температура предгревања (90±10℃) и даље користи за контролу, може доћи до штетних последица. Главни разлог је то што је флукс без чишћења флукс са ниским садржајем чврсте материје, без халогена са генерално слабом активношћу, а његов активатор тешко може елиминисати оксиде метала на ниским температурама. Како температура предгревања расте, флукс постепено почиње да се активира, а када температура достигне 100℃, активна супстанца се ослобађа и брзо реагује са металним оксидом. Поред тога, садржај растварача флукса без чишћења је прилично висок (око 97%). Ако је температура предгревања недовољна, растварач се не може у потпуности испарити. Када завар уђе у лимено купатило, услед брзог испаравања растварача, растопљени лем ће прскати и формирати куглице за лемљење или ће стварна температура места заваривања пасти, што ће резултирати лошим лемним спојевима. Стога је контрола температуре предгревања у процесу без чишћења још једна важна карика. Обично се захтева да се контролише на горњој граници традиционалних захтева (100℃) или више (према температурној кривој добављача) и требало би да постоји довољно времена за предгревање да растварач потпуно испари.
⑶ Заваривање
Због строгих ограничења садржаја чврсте материје и корозивности флукса, његове перформансе лемљења су неизбежно ограничене. Да би се постигао добар квалитет заваривања, морају се поставити нови захтеви за опрему за заваривање – она мора имати функцију заштите од инертног гаса. Поред предузимања горе наведених мера, процес без чишћења такође захтева строжију контролу различитих параметара процеса процеса заваривања, углавном укључујући температуру заваривања, време заваривања, дубину калајисања ПЦБ-а и угао преноса ПЦБ-а. У складу са употребом различитих типова флукса без чишћења, различити процесни параметри опреме за таласно лемљење треба да се подесе да би се добили задовољавајући резултати заваривања без чишћења.
