Slāpekļa pielietojums SMT rūpniecībā

SMT ielāps attiecas uz procesa procesu sērijas saīsinājumu, kuru pamatā ir PCB. PCB (Printed Circuit Board) ir iespiedshēmas plate.

SMT ir saīsinājums no Surface Mounted Technology, kas ir vispopulārākā tehnoloģija un process elektroniskās montāžas nozarē. Elektroniskās shēmas virsmas montāžas tehnoloģiju (Surface Mount Technology, SMT) sauc par virsmas montāžas vai virsmas montāžas tehnoloģiju. Tā ir metode, kā uzstādīt bezsvina vai īsslēguma virsmas montāžas komponentus (saukti par SMC/SMD, ķīniešu valodā saukti par mikroshēmas komponentiem) uz iespiedshēmas plates (PCB) vai cita substrāta virsmas. Ķēdes montāžas tehnoloģija, kas tiek montēta ar lodēšanu, izmantojot tādas metodes kā atkārtota lodēšana vai iegremdēšana.

SMT metināšanas procesā slāpeklis ir īpaši piemērots kā aizsarggāze. Galvenais iemesls ir tas, ka tā kohēzijas enerģija ir augsta, un ķīmiskās reakcijas notiks tikai augstā temperatūrā un augstā spiedienā (>500C,>100bar) vai ar enerģijas pievienošanu.

Slāpekļa ģenerators šobrīd ir vispiemērotākā slāpekļa ražošanas iekārta, ko izmanto SMT nozarē. Kā slāpekļa ražošanas iekārta uz vietas, slāpekļa ģenerators ir pilnībā automātisks un bez uzraudzības, tam ir ilgs kalpošanas laiks un zems atteices līmenis. Slāpekli iegūt ir ļoti ērti, turklāt pašizmaksa ir viszemākā starp esošajām slāpekļa izmantošanas metodēm!

Slāpekļa ražošanas ražotāji — Ķīnas slāpekļa ražošanas rūpnīca un piegādātāji (xinfatools.com)

Slāpeklis tika izmantots atkārtotas plūsmas lodēšanai, pirms inertās gāzes tika izmantotas viļņu lodēšanas procesā. Daļēji iemesls ir tas, ka hibrīda IC nozare jau sen ir izmantojusi slāpekli virsmas montāžas keramikas hibrīda ķēžu lodēšanai. Kad citi uzņēmumi redzēja hibrīda IC ražošanas priekšrocības, viņi izmantoja šo principu PCB lodēšanai. Šāda veida metināšanā slāpeklis aizvieto arī skābekli sistēmā. Slāpekli var ievadīt katrā zonā, ne tikai pārplūdes zonā, bet arī procesa dzesēšanai. Lielākā daļa reflow sistēmu tagad ir gatavas slāpeklim; dažas sistēmas var viegli uzlabot, lai izmantotu gāzes iesmidzināšanu.

Slāpekļa izmantošanai atkārtotas plūsmas lodēšanai ir šādas priekšrocības:

‧ Ātra spaiļu un paliktņu mitrināšana

‧ Mazas izmaiņas lodējamībā

‧Uzlabots plūsmas atlikumu un lodēšanas savienojuma virsmas izskats

‧Ātra dzesēšana bez vara oksidēšanās

Slāpekļa kā aizsarggāzes galvenā loma metināšanā ir skābekļa izvadīšana metināšanas procesā, metināmības palielināšana un atkārtotas oksidēšanās novēršana. Uzticamai metināšanai papildus atbilstoša lodmetāla izvēlei parasti ir nepieciešama plūsmas sadarbība. Plūsma galvenokārt noņem oksīdus no SMA komponenta metināšanas daļas pirms metināšanas un novērš metināšanas daļas atkārtotu oksidēšanu, kā arī veido lieliskus lodēšanas mitrināšanas apstākļus, lai uzlabotu lodējamību. . Pārbaudes ir pierādījušas, ka, pievienojot skudrskābi zem slāpekļa aizsardzības, var sasniegt iepriekš minētos efektus. Gredzenveida slāpekļa viļņu lodēšanas iekārta, kas izmanto tuneļa tipa metināšanas tvertnes struktūru, galvenokārt ir tuneļa tipa metināšanas apstrādes tvertne. Augšējais vāks sastāv no vairākiem atverama stikla gabaliem, lai nodrošinātu, ka skābeklis nevar iekļūt apstrādes tvertnē. Kad metināšanā tiek ievadīts slāpeklis, izmantojot dažādas aizsarggāzes un gaisa proporcijas, slāpeklis automātiski izvadīs gaisu no metināšanas zonas. Metināšanas procesa laikā PCB plāksne nepārtraukti ienes skābekli metināšanas zonā, tāpēc slāpeklis ir nepārtraukti jāievada metināšanas zonā, lai skābeklis nepārtraukti tiktu izvadīts uz izvadu.

Slāpekļa un skudrskābes tehnoloģiju parasti izmanto tuneļa tipa pārplūdes krāsnīs ar infrasarkano uzlaboto konvekcijas sajaukšanu. Ieplūdes un izplūdes atvere parasti ir paredzēta atvērtai, un iekšpusē ir vairāki durvju aizkari ar labu blīvējumu, kas var uzsildīt un uzsildīt sastāvdaļas. Tunelī tiek pabeigta žāvēšana, atkārtota lodēšana un dzesēšana. Šajā jauktajā atmosfērā izmantotajai lodēšanas pastai nav jāsatur aktivatori, un pēc lodēšanas uz PCB nepaliek atlikumi. Samaziniet oksidēšanos, samaziniet lodēšanas lodīšu veidošanos, kā arī nepastāv tiltu veidošanās, kas ir ārkārtīgi izdevīgi smalka soļa ierīču metināšanai. Tas ietaupa tīrīšanas iekārtas un aizsargā globālo vidi. Slāpekļa radītās papildu izmaksas ir viegli atmaksājamas no izmaksu ietaupījumiem, ko rada samazināti defekti un darbaspēka prasības.

Viļņu lodēšana un atkārtotas plūsmas lodēšana slāpekļa aizsardzībā kļūs par galveno tehnoloģiju virsmu montāžā. Gredzenveida slāpekļa viļņu lodēšanas iekārta ir apvienota ar skudrskābes tehnoloģiju, un gredzenveida slāpekļa reflow lodēšanas iekārta ir apvienota ar īpaši zemas aktivitātes lodēšanas pastu un skudrskābi, kas var noņemt tīrīšanas procesu. Mūsdienu strauji attīstošajā SMT metināšanas tehnoloģijā galvenā problēma ir oksīdu noņemšana, tīras pamatmateriāla virsmas iegūšana un uzticama savienojuma nodrošināšana. Parasti plūsmu izmanto, lai noņemtu oksīdus, samitrinātu lodējamo virsmu, samazinātu lodēšanas virsmas spraigumu un novērstu atkārtotu oksidēšanos. Bet tajā pašā laikā plūsma pēc lodēšanas atstās atlikumus, radot negatīvu ietekmi uz PCB sastāvdaļām. Tāpēc shēmas plate ir rūpīgi jāiztīra. Tomēr SMD izmērs ir mazs, un atstarpe starp nelodētajām daļām kļūst arvien mazāka. Rūpīga tīrīšana vairs nav iespējama. Vēl svarīgāk ir vides aizsardzība. CFC izraisa atmosfēras ozona slāņa bojājumus, un CFC kā galvenais tīrīšanas līdzeklis ir jāaizliedz. Efektīvs veids, kā atrisināt iepriekš minētās problēmas, ir elektroniskās montāžas jomā izmantot netīru tehnoloģiju. Neliela un kvantitatīva skudrskābes HCOOH daudzuma pievienošana slāpeklim ir izrādījusies efektīva bezattīrīšanas metode, kurai pēc metināšanas nav nepieciešama tīrīšana, bez blakusparādībām vai bažām par atlikumiem.