نیتروژن چگونه رطوبت لحیم کاری و کیفیت اتصال را بهبود می بخشد

1. چرا مرطوب کردن کیفیت مفصل را تعیین می کند؟

اگر می خواهید اتصالات لحیم کاری قوی تر و تمیزتر داشته باشید، نیتروژن یکی از ساده ترین اهرم هایی است که می توانید بکشید. هنگامی که در یک فضای کم اکسیژن لحیم کاری انجام می دهید، لنت ها تمیزتر می مانند، ذرات خمیر روشن تر می مانند و آلیاژ مذاب آن طور که باید پخش می شود. این پاسخ اصلی است، و هر چیز دیگری در این مقاله توضیح می‌دهد که چرا کار می‌کند و چه تغییراتی در برد شما ایجاد می‌کند.

در اینجا دلیل این موضوع برای شما مهم است. تقریباً با هر نقص اتصال لحیم کاری که در تولید با آن مقابله می کنید - مفاصل سرد، لنت های دانه دانه کسل کننده، پل زدن، سنگ قبر - وقتی خیس شدن ضعیف باشد بدتر می شود. خیس شدن لحظه ای است که لحیم مذاب تصمیم می گیرد که آیا با لنت بچسبد یا مانند آب روی یک ماشین واکس شده روی آن بنشیند. اگر خیس شدن ضعیف باشد، هیچ بازرسی در پایین دست باعث نجات مفصل نمی شود.

اکثر خطوط فر جریان خود را در هوای ساده کار می کنند. هوا برای بسیاری از محصولات خوب کار می کند. اما وقتی تخته‌ها متراکم‌تر می‌شوند و روکش‌ها نازک‌تر می‌شوند، هوا به محدودیتی در پنجره فرآیند شما تبدیل می‌شود. این مقاله در مورد آنچه که اکسیژن در واقع با یک مفصل انجام می‌دهد، چگونگی تغییر مواد شیمیایی نیتروژن و نحوه قضاوت در مورد واقعی بودن این بهبود در تخته‌های خود را توضیح می‌دهد.

اگر با این موضوع تازه کار هستید، راهنمای کامل ما برای لحیم کاری با جریان نیتروژن کل فرآیند از کنترل جو تا هزینه را پوشش می دهد. این مقاله تنها به یک سوال عمیق تر می پردازد: نیتروژن با خیس شدن و کیفیت مفصل چه می کند و چگونه آن را با چشم خود ببینید.

1.1 چگونه خیس کردن خوب به نظر می رسد

خیس کردن خوب یک امضای بصری ساده دارد. لحیم کاری خود را روی لنت می کشد و یک لبه صاف و پر تشکیل می دهد. فیله به آرامی از پد به سرب جزء بالا می رود. سطح به طور یکنواخت، بدون لکه های تیره یا بافت دانه ای می درخشد.

خیس شدن بد به نظر متفاوت است. توپ لحیم کاری بالا می رود. پد از یک پوشش نازک و ناهموار نگاه می کند. زاویه تماس بین لحیم کاری و بالشتک بالا می ماند، به این معنی که آلیاژ هرگز واقعاً به هم چسبیده نیست - فقط در بالا خنک می شود.

برای دیدن تفاوت نیازی به میکروسکوپ ندارید. یک اپراتور خوب در نگاه اول تحت بازرسی معمولی آن را تشخیص می دهد. این مهم است، زیرا به این معنی است که بهبود خیس کردن یکی از معدود تغییرات فرآیندی است که تیم شما می تواند به صورت بصری، روی تخته های واقعی، در همان روز تأیید کند.

1.2 جایی که این مقاله مناسب است

خیس شدن تنها چیزی نیست که نیتروژن تغییر می کند. همچنین بر هزینه مصرف، انتخاب تجهیزات و روال عیب‌یابی تأثیر می‌گذارد. آن موضوعات در این مجموعه مقالات خاص خود را دارند. در اینجا ما بر روی خود مفصل متمرکز می‌شویم: فیزیک، شیمی و نتایج عملی.

یک نکته کوتاه قبل از شروع. نیتروژن جادو نیست. آن چیزی که اکسیداسیون تخریب شده را بهبود می بخشد. نمی تواند شابلون بد، نمایه اشتباه، یا اسکاج فرسوده را تعمیر کند. در حین حرکت، این را در نظر داشته باشید، زیرا بعداً باعث صرفه جویی در پول و ناامیدی شما می شود.

2. اکسیژن با مفصل لحیم کاری چه می کند

اکسیژن دشمن هر عملیات لحیم کاری مذاب است. در دمای جریان مجدد، اکسیداسیون به طور چشمگیری افزایش می یابد. پدی که در دمای اتاق تمیز به نظر می رسد می تواند تا زمانی که آلیاژ ذوب شود، یک لایه اکسید قابل مشاهده را حمل کند.

2.1 لایه های اکسید روی سه سطح رشد می کنند

به این فکر کنید که وقتی تخته شما به منطقه اوج می رسد چه چیزی در داخل فر وجود دارد. سه سطح در حال رقابت برای اکسید شدن هستند.

اول، پد. روکش های مس و قلع با اکسیژن واکنش داده و لایه های نازک اکسیدی را تشکیل می دهند. حتی چند نانومتر اکسید نحوه دیدن سطح را تغییر می دهد.

دوم، پودر لحیم کاری داخل خمیر شما. هر یک از آن کره های کوچک دارای یک پوسته اکسید هستند. پوسته ضخیم تر، عبور شار سخت تر است.

سوم، جزء منجر و خاتمه می شود. قلع مات، نقره و سایر روکش‌ها همگی اکسید می‌شوند، برخی سریع‌تر از بقیه.

Flux برای از بین بردن این اکسیدها طراحی شده است. این کار را به خوبی انجام می دهد، در محدوده. مشکل این است که ظرفیت شار محدود است و در جریان مجدد هوا، بخش بزرگی از بودجه خود را صرف مبارزه با اکسیداسیون مجدد در هنگام گرم شدن می کند.

2.2 چرا flux به تنهایی فاقد کمک است

شیمی شار یک عمل متعادل کننده است. فعال‌کننده‌ها به فیلم‌های اکسید حمله می‌کنند تا آلیاژ بتواند به فلز لخت برسد. اما همان فعال‌کننده‌ها به تدریج با بالا رفتن تخته از طریق پیش‌گرم می‌سوزند. تا زمانی که آلیاژ ذوب شود، هر فعال کننده ای که باقی می ماند باید تمام کار را در یک پنجره بسیار کوتاه انجام دهد.

در هوا، اکسیداسیون مجدد درست از طریق آن پنجره ادامه می یابد. شار شما در حال ذخیره آب است در حالی که نشت همچنان در حال رشد است. در تخته های آسان، شار برنده است. در تخته های سخت - پدهای به شدت اکسید شده، ویژگی های ظریف، پروفیل های بلند - شروع به از دست دادن می کند، و شما نتایج را به عنوان نقص خیس شدن می بینید.

این هزینه واقعی جریان مجدد هوا است. نه شکست های چشمگیر، بلکه یک پنجره باریک. پدهای حاشیه ای به مفاصل حاشیه ای تبدیل می شوند. مفاصل حاشیه تبدیل به دوباره کاری می شوند.

2.3 اکسیدها در واقع با چه سرعتی تشکیل می شوند

به درک مقیاس زمانی کمک می کند. از لحظه برخورد سطح تمیز شده با هوا، فیلم های اکسیدی شروع به تشکیل می کنند. در دمای اتاق این به آرامی اتفاق می افتد. این فیلم در طول ساعت‌ها و روزها رشد می‌کند، به همین دلیل است که رب ماندگاری دارد و به همین دلیل است که تخته‌های تازه از بسته‌بندی بهتر از تخته‌هایی که یک شبه روی خط باز می‌مانند لحیم می‌شوند.

گرما همه چیز را تغییر می دهد. نرخ اکسیداسیون با دما به شدت بالا می رود. تخته‌ای که ده دقیقه را صرف بالا رفتن از پیش گرمای هوا می‌کند، در این ده دقیقه نسبت به هفته قبل از ذخیره‌سازی، اکسید بیشتری تولید می‌کند. منطقه اوج بدتر از همه است، زیرا در آن سطوح گرمترین هستند و لحیم مذاب بیشترین واکنش را دارد.

به همین دلیل است که جو فر بیشتر از هوای کارخانه در اطراف قفسه های ذخیره سازی شما اهمیت دارد. شما می توانید کنترل، بسته بندی و چرخش چسباندن را با دقت کنترل کنید و همچنان در هشت دقیقه آخر بازی را ببازید. فر جایی است که تخته داغ ترین و آسیب پذیرترین آن است. همچنین مکانی است که می توانید به طور واقع بینانه گاز اطراف تخته را کنترل کنید.

به آن به عنوان یک مسابقه رله فکر کنید. ذخیره سازی، چاپ، قرار دادن و جریان مجدد هر کدام برای مدتی باتوم را نگه می دارند. Reflow آخرین مرحله را با سرعت کامل و با بیشترین خطر اجرا می کند. گذاشتن سطحی تمیز به آن و سپس اجازه دادن به آن در هوا مانند تمرین هفته ها و دویدن آخرین کشش در یک باد مخالف است.

2.4 هزینه پنهان: باقیمانده شار

یکی دیگر از پیامدهای مبارزه با اکسیداسیون در هوا وجود دارد و بعد از فر روی تخته می ماند. هنگامی که شار به شدت کار می کند، مقدار بیشتری از آن مصرف می شود و بیشتر محصولات جانبی آن در سراسر تخته رسوب می کنند.

باقی مانده های سنگین باعث ایجاد مشکلات آشنا می شود. در تابلوهای مشتریان بد به نظر می رسد. با کاوشگر، پین های آزمایشی و نشستن کانکتور تداخل دارد. در بدترین حالت، فعال‌کننده‌های باقیمانده به‌طور ملایمی واکنش‌پذیر می‌مانند و بعداً مشکلاتی را ایجاد می‌کنند، مخصوصاً در بردهایی که در محیط‌های مرطوب کار می‌کنند.

تیم هایی که به سمت نیتروژن حرکت می کنند، اغلب متوجه می شوند که تخته هایشان قبل از اینکه متوجه چیز دیگری شوند تمیزتر می شوند. اکسید کمتر برای مبارزه به معنای شار کمتر صرف شده است. شار کمتر صرف شده به معنای باقی مانده کمتر است. اگر فرآیندهای بدون تمیزی را اجرا کنید، این اثر به تنهایی می‌تواند سوئیچ را توجیه کند، زیرا به شیمی بدون تمیز اجازه می‌دهد در واقع مانند وعده داده‌ها رفتار کند.

3. نیتروژن چگونه شیمی را تغییر می دهد

نیتروژن با حذف اکسیژن از معادله، خیس شدن لحیم را بهبود می بخشد. هنگامی که هوا را با نیتروژن در داخل فر جابه جا می کنید، واکنش تشکیل اکسید کند می شود و تقریباً هیچ می شود. این تغییر واحد کل فرآیند خیس شدن را تغییر شکل می دهد.

3.1 اکسید کمتر، فلز لخت تر

در اتمسفر نیتروژن با اکسیژن در سطح پایین - معمولاً کمتر از 1000 تا 2000 ppm برای کارهای عمومی و کمتر برای مجموعه‌های سخت - رشد اکسید روی پدها و پودر تقریباً متوقف می‌شود. شار شما دیگر فعال کننده را در مبارزه با اکسید تازه در هنگام گرم کردن هدر نمی دهد. هر چیزی که دارد در لحظه ذوب شدن در دسترس است.

نتیجه ساده اما قدرتمند است. آلیاژ مذاب با سطوح فلزی تمیزتر ملاقات می کند. پیوند سریعتر شروع می شود و بیشتر گسترش می یابد. مهندسان اغلب آن را به‌عنوان شروعی برای لحیم کاری توصیف می‌کنند.

یک مزیت دوم و آرام‌تر وجود دارد. با وجود اکسید کمتر، به شار تهاجمی کمتری نیاز دارید. بسیاری از خطوط دقیقاً از نیتروژن استفاده می کنند تا بتوانند خمیرهای کم باقیمانده و بدون تمیز کردن را بدون از دست دادن سرعت خیس شدن اجرا کنند. باقیمانده کمتر روی برد به معنای مجامع تمیزتر و مشکلات کمتر در آزمایش است.

3.2 کشش سطحی و نحوه پخش لحیم کاری

لحیم مذاب مانند هر مایعی رفتار می کند. نیروهایی که آن را روی یک سطح می‌کشند در مقابل نیروهایی که آن را به داخل توپ می‌کشند متعادل می‌کند. لایه های اکسید سفتی موثر آن توپ را افزایش می دهند. آنها مانند یک پوست نازک عمل می کنند که در برابر گسترش مقاومت می کند.

پوست را بردارید و آلیاژ شل می شود. زوایای تماس کاهش می یابد. همان خمیر، روی همان پد، در همان دما، به سادگی بیشتر پخش می شود و سریعتر خیس می شود. در زمین‌های با زمین‌های کوچک، این به صورت فیله‌های تیزتر و پل‌های کمتر نشان داده می‌شود. ما آن مورد خاص را در مقاله خود در مورد جریان مجدد نیتروژن برای اجزای با گام ریز و مینیاتوری پوشش می دهیم.

سرعت خیس کردن به اندازه میزان خیس کردن اهمیت دارد. در دو یا سه دقیقه‌ای که تخته شما بالاتر از مایع سپری می‌کند، هر ثانیه تردید، ثانیه‌ای است که مفصل ناقص می‌گذراند. خیس شدن سریعتر به این معنی است که مفصل زودتر تشکیل می شود و زمان بیشتری برای ته نشین شدن و ادغام باقی مانده است.

3.3 شار بودجه ای که به دست می آورید

یک راه مفید برای فکر کردن در مورد نیتروژن به عنوان بازپرداخت بودجه شار شما است. هر بیت فعال کننده ای که شار شما برای پاک کردن اکسید مصرف می کند، مقداری است که نمی تواند در لحظه واقعی خیس شدن صرف کند. در هوا، سهم زیادی از بودجه صرف پاکسازی اکسید می شود، هم قبل از ورود تخته به کوره و هم در هنگام گرم کردن داخل آن.

تحت نیتروژن، این هزینه تغییر می کند. خمیر در حالی که بیشتر فعال کننده آن هنوز فعال است به مایع می رسد. همان خمیر اکنون مانند یک محصول با فعالیت بالاتر عمل می کند، بدون اینکه شما حتی یک ماده را روی خط تغییر دهید.

این عواقب عملی دارد که ارزش برنامه ریزی دارد. برخی از تیم‌ها متوجه می‌شوند که می‌توانند به سمت خمیر ملایم‌تری حرکت کنند و عملکرد خیس کنندگی خود را حفظ کنند و هزینه‌های شیمیایی را با هزینه گاز مبادله کنند. برخی دیگر خمیر را نگه می دارند و از پنجره گسترده تر لذت می برند. هر دو انتخاب معتبر است. نکته این است که انتخاب وجود دارد. در هوا معمولا اینطور نیست.

یک احتیاط همراه با این است. فرض نکنید که پنجره عریض تر به این معنی است که هر شار تحت نیتروژن یکسان رفتار می کند. برخی از فرمول‌های بدون تمیزی طراحی شده‌اند که انتظار دارند مقدار مشخصی از اکسید مصرف شود. وقتی تغییر می‌کنید، صلاحیت عادی خود را اجرا کنید و طبق معمول تابلوهای مقاله اول را بررسی کنید. نیتروژن گزینه هایی را به شما می دهد. تأیید هنوز کار شماست.

3.4 آنچه که جو نمی تواند به آن برسد

نیتروژن از آنچه لمس می کند محافظت می کند. این واضح به نظر می رسد، اما یک مزیت عملی دارد: جو در واقع باید به مفصل برسد تا منفعت حاصل شود. در اعماق مجموعه های متراکم، زیر اجزای بزرگ، یا در شکاف بین دو تخته روی هم، تبادل گاز کندتر از مناطق باز است.

اجاق‌های همرفت مدرن به خوبی از عهده این کار برمی‌آیند، زیرا گاز گرم شده تحت فشار روی تخته فرو می‌رود. با این حال، اگر محصول شما دارای مناطق محافظ شدید است، انتظار داشته باشید که قرار گرفتن در معرض اکسیژن موضعی در طول جریان مجدد با میانگین محفظه متفاوت باشد. برای اکثر مجامع این یک پاورقی است. برای هندسه های محافظ واقعی، این دلیلی است برای اعتبارسنجی با تخته های واقعی به جای اعتماد به بازخوانی محفظه به تنهایی.

4. بهبود در تابلوهای واقعی چگونه به نظر می رسد

تئوری خوب است، اما شما خط تولید را اداره می کنید. سوال این است که نیتروژن چه چیزی را در شرایط قابل اندازه گیری و قابل گزارش بهبود می بخشد. خبر خوب: کیفیت خیس کردن یکی از قابل مشاهده ترین بهبودهای فرآیندی است که تاکنون انجام داده اید.

4.1 آنچه در بازرسی می توانید ببینید

تخته ها را از همان پانل ردیف کنید، یکی در هوا و دیگری در نیتروژن جریان دارد، و این تفاوت به سختی از دست می رود. مفاصل نیتروژن به طور معمول روشن تر و صاف تر هستند. فیله روی اجزای تراشه به طور مداوم افزایش می یابد. لحیم کاری روی پدهای در معرض دید به جای اینکه در مرکز جمع شود، به لبه پد گسترش می یابد.

پیشرفت ها فراتر از ظاهر است. تیم‌ها معمولاً فرارهای مربوط به خیس شدن کمتری را در AOI گزارش می‌کنند: اتصالات سرد کمتر، لنت‌های نیمه مرطوب کمتر، مهره‌های لحیم کاری کمتری که در نزدیکی ویژگی‌های ظریف پنهان می‌شوند. هیچ یک از اینها در هر تابلو تضمین نمی شود. اما این روند به اندازه کافی ثابت است که بسیاری از مهندسان از ظاهر مفصل به عنوان اولین شاخص خود برای سالم بودن جو استفاده می کنند.

یک نکته کاربردی: از تابلوهای مرجع قبل و بعد از تغییر عکس بگیرید. وقتی بعداً شخصی بودجه نیتروژن را زیر سوال برد، عکس های کنار هم به سرعت به بحث پایان می دهند.

4.2 آنچه می توانید بشمارید: نرخ نقص

اعدادی که بیش از همه مهم هستند نقص خود پارتو هستند. دسته بندی های مرتبط با خیس شدن را تماشا کنید: مفاصل سرد، بازهای غیر مرطوب، پل زدن بر روی قطعات ریز و سنگ قبر روی اجزای کوچک دو پد.

همه دسته ها جابه جا نمی شوند. به عنوان مثال سنگ قبرها به همان اندازه که به دلیل عدم تعادل حرارتی و طراحی پد انجام می شود. اما عیب های ناشی از خیس شدن معمولاً پاسخ می دهند. الگوی معمولی یک افت چشمگیر یک شبه نیست. توزیع فشرده تری است. بدترین تابلوهای شما به میانگین شما نزدیکتر می شوند و میانگین شما به هدف شما نزدیکتر می شود.

این سخت شدن بحث مالی واقعی است. کار مجدد گران است نه به این دلیل که هر تعمیری پرهزینه است، بلکه به این دلیل که غیرقابل پیش بینی است. خطی که به ندرت شما را غافلگیر می کند، خطی است که می توانید آن را برنامه ریزی کنید.

4.3 تایید با اشعه ایکس و مقطع

بازرسی بصری بیشتر مفاصل را پوشش می دهد، اما مفاصل پنهان را پوشش نمی دهد. اتصالات BGA در زیر بسته قرار دارند و داستان کیفیت آنها به اندازه هر فیله QFP اهمیت دارد. در اینجا شواهد از اشعه ایکس و گاهی اوقات، برش های مقطعی به دست می آید.

در زیر اشعه ایکس، مفاصل BGA که به خوبی خیس شده اند به صورت دایره های یکنواخت و به خوبی در مرکز ظاهر می شوند. خیس شدن ضعیف به صورت اتصالات خارج از مرکز یا شکل نامنظم ظاهر می شود و موارد شدید مدارهای باز یا پل های پنهان از بالا را نشان می دهد. تیم هایی که نتایج اشعه ایکس BGA را قبل و بعد از تغییر به نیتروژن ردیابی می کنند، اغلب بی نظمی های شکل را هموار می کنند. گلوله‌های لحیم کاری در جایی که باید قرار می‌گیرند، زیرا خمیر لنت را با انرژی کافی خیس می‌کند تا بسته را در یک راستا بکشد.

مقاطع متقاطع داستان عمیق‌تری را بیان می‌کنند، و ارزش یک بار انجام آن‌ها را دارند، زمانی که تغییر را واجد شرایط می‌کنید. یک مفصل برش خورده از یک جریان کم اکسیژن معمولاً خطوط باند تمیز و پوشش کامل را در سراسر پد نشان می دهد. آن را با یک نمونه با جریان هوا از همان پانل مقایسه کنید و تفاوت در میزان خیس شدن به راحتی به همه نشان داده می شود، از تیم با کیفیت شما گرفته تا مشتری بازدیدکننده.

هیچ یک از اینها به تجهیزات جدید برای اکثر خطوط نیاز ندارد. شما قبلاً دارای AOI، اشعه ایکس و میکروسکوپ هستید. تنها عادت جدید، گرفتن قبل و بعد است.

4.4 نکته ای در مورد روشنایی

گاهی اوقات از مهندسان سؤال می شود که چرا اتصالات نیتروژن روشن تر به نظر می رسند و آیا درخشش واقعاً معنی دار است یا خیر. پاسخ صادقانه: درخشش یک محصول جانبی است نه یک هدف. سطوح روشن از انجماد صاف و بدون اکسید حاصل می شوند. سطوح کسل کننده و دانه دار ناشی از تداخل اکسید با سرد شدن مفصل است.

بنابراین ظاهر را به عنوان یک شاخص سلامت نگاه کنید نه یک گواهی کیفیت. یک مفصل روشن که روی یک نیمرخ بد تشکیل شده است، هنوز یک مفصل بد است. یک اتصال کم براق در یک خط به خوبی کنترل شده هنوز می تواند کاملاً سالم باشد. از چشمان خود برای تشخیص روندها استفاده کنید و از ابزار خود برای تصمیم گیری استفاده کنید.

5. کیفیت مشترک فراتر از سطح

مفصل براق خوب است. اما خریداران و مهندسان با کیفیت به آنچه در داخل اتصال است اهمیت می دهند: لایه بین فلزی، ریزساختار، قابلیت اطمینان طولانی مدت. آیا نیتروژن آنها را نیز تغییر می دهد؟ بله، بیشتر برای بهتر شدن، با چند نکته که ارزش دانستن دارد.

5.1 لایه بین فلزی

هر اتصال لحیم کاری حاوی یک لایه ترکیبی نازک بین فلزی بین آلیاژ و لنت است. این لایه همان چیزی است که مفصل را به یک مفصل تبدیل می کند. خیلی نازک است و پیوند ضعیف است. بیش از حد ضخیم و نامنظم، و مفصل شکننده می شود.

لایه بین فلزی با گرما و زمان رشد می کند نه با اکسیژن. بنابراین نیتروژن نه آن را می سازد و نه مستقیماً نازک می کند. چیزی که نیتروژن تغییر می کند میزان خیس شدن یکنواخت آلیاژ است که هندسه پیوند یکنواخت تری ایجاد می کند. هندسه یکنواخت تنش را به طور یکنواخت توزیع می کند. این یک مزیت قابلیت اطمینان است، هرچند غیرمستقیم.

خلاصه صادقانه: نیتروژن ریزساختار شما را تغییر نمی دهد. متغیری را که مفاصل را به سمت انتهای بد گسترش طبیعی خود سوق می داد، حذف می کند. اگر به کنترل عمیق تری بر تشکیل مفصل نیاز دارید، مشخصات مجدد جریان و شیمی خمیر شما همچنان پیشتاز است.

5.2 حفره ها، پل زدن، و انگور

سه نقص خاص شایان ذکر است، زیرا اثر نیتروژن بر هر کدام متفاوت است.

فضاهای خالی، به ویژه در زیر پدهای حرارتی بزرگ، عمدتاً با خروج گاز از خمیر و طراحی پد ایجاد می شوند. نیتروژن در حاشیه کمک می کند. خیس کردن بهتر اجازه می دهد تا گازها قبل از جامد شدن مفصل خارج شوند. اما اگر تخلیه شما به دلیل ذخیره خمیر یا مشکلات پروفایل باشد، نیتروژن شما را نجات نخواهد داد.

پل زدن بین سرنخ های ریز با وضوح بیشتری پاسخ می دهد. پل ها اغلب با خیس شدن ناقص شروع می شوند - آلیاژ مردد می شود، عقب می نشیند و اتصالی را در جایی که باید شکافی وجود داشته باشد باقی می گذارد. خیس شدن سریعتر و قوی تر در نیتروژن باعث می شود که پل های نزدیک به جداسازی تمیز بازگردند.

انگور کردن - آن دسته از دانه های لحیم کاری ریز روی رسوبات خمیر ضخیم - یک داستان اکسیداسیون است. در هوا، سطح یک خمیر بزرگ رسوب می‌کند و قسمت داخلی در حال انبساط از آن عبور می‌کند. در نیتروژن سطح متحرک می ماند و دانه ها به هم می پیوندند. تیم هایی که تخته های سنگین را با سپرده های بزرگ اجرا می کنند، برخی از بزرگترین بردهای بصری را در اینجا مشاهده می کنند.

5.3 چه نیتروژنی تغییر نمی کند

شفاف بودن در مورد محدودیت ها انتظارات را سالم نگه می دارد. نیتروژن رفتار حرارتی پروفیل جریان مجدد شما را تغییر نمی دهد. تخته به همین ترتیب گرم می شود. دمای اوج، زمان بالای مایع و شیب خنک کننده توسط گاز اطراف آنها دست نخورده است. هر مشکل حرارتی که قبل از سوئیچ داشتید بعد از آن همچنان وجود دارد.

مشکلات مکانیکی را هم برطرف نمی کند. هم ترازی استنسیل، حجم چاپ خمیر، دقت جایگذاری اجزا و طراحی پد، همگی مستقیماً بدون تغییر از نیتروژن عبور می کنند. اگر نقصی در چاپگر ایجاد شود، انتظار داشته باشید که در زیر نیتروژن یکسان به نظر برسد - فقط براق تر.

و جایگزین قابلیت لحیم کاری محصول ورودی نمی شود. تخته هایی با لنت های به شدت تخریب شده، روکش های کهنه یا آلودگی، با سرنوشتی که عمدتاً مهر و موم شده است، وارد می شوند. نیتروژن می تواند از سطحی که هنوز حیات در آن وجود دارد محافظت کند. نمی تواند کسی را که قبلا رفته است زنده کند.

تیم هایی که بیشترین بهره را از نیتروژن می برند، آنهایی هستند که این تقسیم کار را درک می کنند. اتمسفر اکسیداسیون را کنترل می کند. هر چیز دیگری در فرآیند شما کار خودش را حفظ می کند. وقتی آن را به این شکل قاب می‌کنید، نیتروژن یک راه حل مرموز نیست و تبدیل به چیزی می‌شود که واقعاً هست: ابزاری کاملاً تعریف شده برای یک مشکل خاص و مهم.

6. زمانی که نیتروژن بیشتر به خیس شدن کمک می کند

نیتروژن خیس شدن همه جا را بهبود می بخشد، اما در همه جا به یک اندازه کمک نمی کند. سه موقعیت برجسته است که در آن بهبود از "خوب" به "قاطع" حرکت می کند.

6.1 آلیاژهای SAC بدون سرب

لحیم کاری بدون سرب، نیتروژن را بسیار مرتبط تر کرد. آلیاژهای SAC مدرن کندتر از آلیاژهای قلع سرب قدیمی تر خیس می شوند. کشش سطحی آنها بیشتر است، پخش شدن آنها تنبل تر است و کمتر اکسید را می بخشند.

در هوا، یک خمیر SAC باید بر تنبلی خود و اکسید روی پد و پودر غلبه کند. در نیتروژن، فقط باید بر کندی خود غلبه کند. این تفاوت مستقیماً در زوایای خیس شدن و تشکیل فیله ظاهر می شود. مقاله ما در مورد لحیم کاری جریان نیتروژن برای خمیر لحیم کاری بدون سرب به بررسی شیمی آلیاژ و معنای آن برای پروفایل شما می پردازد.

اگر خط شما از SAC305 یا آلیاژهای مشابه با شار بدون تمیز کردن استفاده می کند، این ترکیبی است که مهندسان اغلب یک تغییر پله ای در ظاهر اتصال پس از تغییر به نیتروژن گزارش می دهند.

6.2 اجزای ریز و مینیاتوری

ویژگی های کوچک حاشیه های کمی دارند. پد 0201 تقریباً هیچ فضایی برای اصلاح شروع مردد به آلیاژ نمی دهد. همان فیلم اکسیدی که یک پد بزرگ از آن شانه خالی می‌کند، می‌تواند بر یک لایه کوچک غالب شود.

اینجاست که مزیت پخش نیتروژن بیشترین بازده را دارد. لنت های تمیزتر و خیس شدن سریعتر به این معنی است که آلیاژ زودتر عمل می کند، در پنجره کوتاهی که این اتصالات اجازه می دهند. QFN های دقیق، میکرو BGA، و غیرفعال های 01005 ذینفعان کلاسیک هستند. مقاله اختصاصی در مورد مونتاژ ریز به جزییات سطح جزء می پردازد.

6.3 تکمیل OSP و مسیرهای گرمایی طولانی

سطوح ارگانیک از مس با یک لایه نازک به جای یک لایه فلزی محافظت می کند. هنگامی که آن لایه در طول پیش گرمایش شکسته می شود، مس در معرض به سرعت اکسید می شود. نیتروژن از مس لخت از طریق بقیه پروفیل محافظت می کند، به همین دلیل است که تخته های OSP از قوی ترین کاندیدها برای جریان مجدد نیتروژن هستند.

تخته هایی با مسیرهای گرمایی طولانی و ناهموار نیز سود می برند. مناطقی که دیر به دما می رسند، مناطقی هستند که شار در آنها بیشتر سوخته است. محافظت از آنها با یک فضای کم اکسیژن، خیس شدن آنها را نزدیک به بقیه تخته نگه می دارد.

6.4 جایی که هوا هنوز خوب است

تعادل نیاز به صداقت در مورد طرف مقابل دارد. بسیاری از محصولات نیازی به نیتروژن ندارند و لحیم کاری آنها در شرایط کم اکسیژن هزینه کمی دارد. پدهای بزرگ و سخاوتمندانه با روکش های مستحکم، هندسه های ساده و خمیرهای بخشنده به خوبی در هوا خیس می شوند.

تخته های مصرفی با روکش های قلع یا HASL و اجزای بزرگ اغلب در این دسته قرار می گیرند. بنابراین، مجموعه‌های نیرو با لایه ضخیم که هندسه اتصال تحت سلطه جرم لحیم است، نه رفتار خیس شدن خوب. اگر نقص پارتو شما هیچ دسته‌بندی مبتنی بر خیس شدن را نشان نمی‌دهد، و تابلوهای شما در بازرسی خوب به نظر می‌رسند، جو گلوگاه شما نیست.

آزمون عملی ساده است. به گزارش کار مجدد خود در سه ماهه آخر نگاه کنید. اگر مشکلات خیس شدن نادر باشد، نیتروژن بیشتر براق بودن تخته های شما را تغییر می دهد و درخشش هزینه گاز را نمی دهد. اگر مشکلات خیس شدن هفته به هفته ظاهر شود، به خصوص در انواع خاصی از پدها یا خانواده های اجزاء، در آن زمان است که سرمایه گذاری منطقی می شود.

بین این دو افراط، وسط صادقانه قرار دارد: بیشتر خطوط مدرن حداقل چند محصول دارند که سود می‌برند، حتی اگر کل نمونه کارها سود نبرند. این یکی از دلایلی است که اجاق‌های دو لاین و کنترل جوی انعطاف‌پذیر محبوب شده‌اند. شما می توانید نیتروژن را در زمانی که محصول به آن نیاز دارد اجرا کنید و در صورت عدم نیاز در گاز صرفه جویی کنید.

7. فر خود را برای خیس شدن خوب تنظیم کنید

درک شیمی نیمی از کار است. نیمه دیگر در حال پیکربندی تجهیزات است تا جو در واقع به مفاصل شما برسد. هیچ کدام از اینها پیچیده نیست، اما هر مورد مهم است.

7.1 یک هدف اکسیژن را که می توانید نگه دارید انتخاب کنید

سطح مناسب اکسیژن به محصول شما بستگی دارد. کارهای عمومی با فناوری ترکیبی معمولاً بین 1000 تا 2000 ppm خوب اجرا می شود. مجموعه های ریز، OSP و قابلیت اطمینان بالا اغلب 500 ppm یا کمتر را توجیه می کنند. تعقیب کمترین تعداد ممکن بدون اضافه کردن اتصالات هزینه اضافه می کند، بنابراین یک هدف تعیین کنید و آن را با داده های نقص خود تأیید کنید.

ثبات بر افراط و تفریط می زند. فری که 1500 ppm را در تمام طول روز نگه می‌دارد بهتر از کوره‌ای که بین 300 تا 5000 پی‌پی‌ام نوسان دارد، خیس شدن را انجام می‌دهد. پایداری از دستگاه ناشی می شود: مهر و موم های محکم، اگزوز کنترل شده و تحویل معقول نیتروژن.

7.2 نمایه همچنان پیشرو است

نیتروژن پنجره فرآیند شما را باز می کند. جایگزین آن نمی شود. زمان بالای مایع، نرخ های شیب دار و دمای اوج همچنان تعیین می کند که آیا اتصال به درستی شکل می گیرد یا خیر. هر بار یک متغیر را تغییر دهید و پس از روشن کردن جو، نمایه را دوباره تأیید کنید. تیم هایی که به نیتروژن تغییر می کنند و به طور همزمان نمایه را تغییر می دهند در نهایت نمی دانند کدام تغییر چه کاری انجام داده است.

در این احتیاط یک استثنا وجود دارد. برخی از خطوط دریافتند که با مرطوب شدن بهتر، می توانند دمای اوج خود را اندکی پایین بیاورند یا زمان را برای اجزای حساس به دما بالاتر از مایع کاهش دهند. این یک بهینه سازی مشروع و یک امتیاز خوب برای پنجره گسترده تر است. فقط آن را عمداً، بعد از اینکه تغییر جو ثابت شد، بسازید، نه در همان نفس. نمایه جدید را پس از بررسی های استاندارد مقاله اول خود اجرا کنید و اسناد فرآیند خود را به روز کنید تا مهندس بعدی به جای یک رمز و راز، یک حالت شناخته شده را به ارث ببرد.

7.3 ویژگی های تجهیزاتی که از خیس شدن محافظت می کند

همه ی اجاق ها یک جو را به خوبی نگه نمی دارند. هنگامی که یک ارزیابی می‌کنید کوره جریان همرفت را ، به جزئیاتی که اکسیژن را خارج می‌کند نگاه کنید: طراحی تونل مهر و موم شده، پرده‌های نیتروژنی در ورودی‌ها، اگزوز کنترل‌شده و اندازه‌گیری اکسیژن حلقه بسته با تنظیم خودکار جریان.

انتخاب های چیدمان نیز اهمیت دارند. یک اجاق بدون سرب دو ریلی دو خط را در یک محفظه مهر و موم شده پردازش می کند، بنابراین هر دو تخته فضای محافظت شده و بودجه نیتروژن یکسان را به اشتراک می گذارند. سری Lyra ICT این رویکرد را با نیتروژن کامل منطقه در دسترس و طراحی گردش ورودی ورودی-خروجی دارد که مصرف اکسیژن را کم نگه می‌دارد. برای خطوط با مخلوط بالا، این صرفه جویی مستقیم در هر مفصلی است که لحیم کاری انجام می دهید.

7.4 پاکسازی راه اندازی و روال روزانه

ساعت اول روز تعیین می کند که آیا فضای شما با شروع تولید آماده است یا خیر. یک اجاق سرد پر از هوا زمان می برد تا به سطح اکسیژن مورد نظر شما برسد. برای آن برنامه ریزی کنید: وقتی اجاق شروع به گرم شدن کرد، منبع نیتروژن را روشن کنید و اجازه دهید آنالایزر اکسیژن قبل از ورود اولین برد، نقطه تنظیم را تأیید کند.

عجله کنید، و تخته های اولیه شما در یک اتاق نیمه تمیز اجرا می شوند. آنها به طور چشمگیری شکست نخواهند خورد. آنها فقط در انتهای متوسط ​​توزیع مرطوب می نشینند و بی سر و صدا بهبودی را که برای آن پرداخته اید خنثی می کنند.

روال روزانه در مورد نیتروژن کوچک اما واقعی است. فشار منبع را در شروع شیفت بررسی کنید. به عنوان بخشی از پیاده روی خود، به قرائت اکسیژن نگاه کنید. به خواندن در گزارش فرآیند خود توجه کنید تا بتوانید در طول هفته ها رانش را ببینید. هنگامی که قرائت با جریان ثابت شروع به بالا رفتن می‌کند، این هشدار اولیه شما برای ساییدگی مهر و موم یا مشکلات عرضه است - و تشخیص زودهنگام آن تفاوت بین یک تعمیر پنج دقیقه‌ای و یک هفته نقص مرموز است.

8. نتایج خود را صادقانه قضاوت کنید

آخرین مهارت این است که کاری را که نیتروژن انجام داده است از آنچه که هر چیز دیگری انجام داده است جدا کند. تغییرات جوی اغلب همراه با تنظیمات دیگر اتفاق می‌افتد، و اسناد صادقانه دانش فرآیند شما را واقعی نگه می‌دارد.

8.1 یک چیز را در یک زمان تغییر دهید

اگر نیتروژن را روشن کنید و در همان هفته یک خمیر جدید اضافه کنید، متوجه نخواهید شد که کدام یک خیس شدن را بهبود بخشیده است. ابتدا تغییر جو را به تنهایی برای یک پنجره تولید معقول اجرا کنید. چسباندن، نمایه و طراحی تخته خود را ثابت نگه دارید و اطلاعات نقص را قبل و بعد جمع آوری کنید.

شمارنده های AOI و اشعه ایکس شما در حال حاضر بیشتر موارد مورد نیاز شما را ردیابی می کنند. دسته بندی های مربوط به مرطوب کردن را بکشید، هفته ها را مقایسه کنید و به جای بهترین روز به روند نگاه کنید. اگر بهبود واقعی باشد، به طور میانگین زنده خواهد ماند.

8.2 آنچه نیتروژن نمی تواند رفع کند

برخی از نقص ها حرکت نمی کنند و این طبیعی است. سنگ قبر ناشی از عدم تعادل پد، تخلیه ناشی از تخریب خمیر، پل زدن ناشی از طراحی شابلون - اینها دلایل مکانیکی و مادی دارند که جو به تنهایی نمی تواند آنها را لمس کند. هنگامی که عیوب بعد از سوئیچ باقی می ماند، آنها را با ابزارهای معمولی کار کنید: تجزیه و تحلیل پروفایل، مدیریت چسب و بررسی استنسیل.

و هنگامی که مشکلات جدید به جای مشکلات قدیمی ظاهر می شوند - خواندن اکسیژن اشباع شده، زنگ هشدار غیرمنتظره، وصله های کسل کننده که در اواسط شیفت باز می گردند - اینجاست که کنترل جو به موضوع تعمیر و نگهداری تبدیل می شود. ما راهنمای عیب یابی جریان مجدد نیتروژن حالت های خرابی رایج و نحوه ردیابی سریع آنها را پوشش می دهد.

8.3 ایجاد رکورد قبل و بعد

نتیجه گیری شما هر چه باشد، تا زمانی که داده ها تازه هستند، آن را یادداشت کنید. یک رکورد ساده یک صفحه ای از حافظه هر کسی دوام می آورد: تاریخ تعویض، هدف اکسیژن، خمیر و نمایه در حال استفاده، و تعداد چهار هفته نقص از قبل و بعد.

این رکورد از سه طریق حفظ می شود. اول، بحث بودجه را با اعداد به جای برداشت ها حل می کند. دوم، وقتی یک مهندس جدید می پرسد که چرا خط نیتروژن را اجرا می کند، مرجع شما می شود. سوم، رگرسیون های آهسته را می گیرد. شش ماه بعد، اگر نقایص خیس شدن دوباره خزش پیدا کند، رکورد اصلی شما چیزی است که به شما می گوید که آیا جو واقعاً برطرف شده است یا خیر.

با آن مانند هر سند فرآیند دیگری رفتار کنید. یک صفحه، تاریخ، امضا شده. اسناد خسته کننده ای که بی سر و صدا از یک تصمیم خوب محافظت می کند.

9. سوالات متداول

9.1 آیا نیتروژن واقعا خیس شدن لحیم را بهبود می بخشد یا فقط جنبه آرایشی دارد؟

واقعاً خیس شدن را بهبود می بخشد. در اتمسفر کم اکسیژن، اکسید کمتری روی لنت ها و پودر لحیم کاری تشکیل می شود، بنابراین آلیاژ مذاب سریعتر به فلز لخت می رسد و بیشتر پخش می شود. درخشش یکی از عوارض جانبی آن پیوند پاک کننده است. نشانه‌های قابل اندازه‌گیری زوایای تماس کمتر، فیله‌های کامل‌تر و معمولاً نقص‌های مربوط به خیس شدن کمتر در AOI هستند.

9.2 چه سطح اکسیژن برای مرطوب شدن خوب مورد نیاز است؟

اکثر مجامع عمومی با اکسیژن بین 1000 تا 2000 پی پی ام خیس می شوند. کارهای دقیق، پرداخت OSP و محصولات با قابلیت اطمینان بالا اغلب 500 ppm یا کمتر را توجیه می کنند. پاسخ درست به تابلوهای شما بستگی دارد: یک هدف تعیین کنید، تولید را اجرا کنید و اجازه دهید داده های نقص خود آن را تایید یا تنظیم کنید. ثبات در هدف بیش از کمترین عدد ممکن اهمیت دارد.

9.3 آیا نیتروژن می تواند اتصالات لحیمی کسل کننده یا دانه دار را پس از ظاهر شدن برطرف کند؟

می تواند از بسیاری از آنها جلوگیری کند، اما نمی تواند مفاصلی را که قبلاً بد شکل گرفته اند ترمیم کند. اتصالات مات معمولاً به معنای آلیاژی است که دیرتر یا در زیر یک لایه اکسید خیس می شود. نیتروژن آن مکانیسم را در طول جریان مجدد متوقف می کند. اگر مفاصل کسل کننده حتی در زیر نیتروژن باقی می مانند، به فعالیت شار، اکسیداسیون پد قبل از رسیدن تخته و زمان نمایه بالاتر از مایع در عوض نگاه کنید.

9.4 آیا نیتروژن برای خمیر لحیم SAC بدون سرب ارزش دارد؟

برای اکثر خطوط SAC، بله. آلیاژهای بدون سرب آهسته تر از قلع-سرب خیس می شوند و تحمل کمتری در برابر اکسید دارند، بنابراین حذف اکسیژن پنجره ای به طور قابل مشاهده وسیع تری به آنها می دهد. خطوطی که با شار بدون تمیز کردن با آلیاژهای SAC کار می‌کنند، اغلب بیشترین دستاوردها را دارند: فیله‌های بهتر، عیب‌های انگور کمتر، و تخته‌های تمیزتر. مقاله در مورد جریان مجدد بدون سرب تحت نیتروژن، شیمی را به طور مفصل پوشش می دهد.

9.5 آیا نیتروژن باعث کاهش تخلیه ادرار در مفاصل BGA من می شود؟

فقط به صورت جزئی حفره‌ها عمدتاً از خروج گاز و طراحی پد ایجاد می‌شوند و نیتروژن فقط بر روی آن‌هایی که در حاشیه هستند تأثیر می‌گذارد. مرطوب شدن بهتر به فرار گازهای به دام افتاده قبل از انجماد کمک می کند، بنابراین برخی از تیم ها کاهش اندکی فضای خالی را مشاهده می کنند. اگر تخلیه ادرار یک مشکل جدی برای شما است، ابتدا وضعیت و مشخصات خمیر را درمان کنید و نیتروژن را به عنوان یک بهبود حمایتی در نظر بگیرید.

9.6 پس از روشن کردن نیتروژن چقدر سریع شاهد بهبود خیس شدن خواهم بود؟

معمولا همون روز جو در عرض چند دقیقه پس از پاکسازی به اتاق می رسد و تابلوهای بعدی تفاوت بصری را نشان می دهند. تأیید آماری بیشتر طول می کشد - قبل از اینکه روند را اعلام کنید یک هفته تولید کامل داده های نقص به آن بدهید. از پانل مرجع قبل و بعد عکس بگیرید تا مقایسه مستند شود.