SMT endüstrisinde nitrojenin uygulanması

SMT yaması, PCB'ye dayalı bir dizi işlem sürecinin kısaltmasını ifade eder. PCB (Baskılı Devre Kartı) baskılı devre kartıdır.

SMT, elektronik montaj endüstrisindeki en popüler teknoloji ve süreç olan Yüzeye Monte Teknolojinin kısaltmasıdır. Elektronik devre yüzey montaj teknolojisine (Surface Mount Technology, SMT) yüzeye montaj veya yüzeye montaj teknolojisi denir. Baskılı devre kartının (PCB) veya başka bir alt tabakanın yüzeyine kurşunsuz veya kısa uçlu yüzeye monte bileşenlerin (Çince'de çip bileşenleri olarak adlandırılan SMC/SMD olarak anılır) monte edilmesi yöntemidir. Yeniden akış lehimleme veya daldırma lehimleme gibi yöntemler kullanılarak lehimleme yoluyla bir araya getirilen bir devre montaj teknolojisi.

SMT kaynak prosesinde nitrojen koruyucu gaz olarak son derece uygundur. Bunun temel nedeni, kohezyon enerjisinin yüksek olması ve kimyasal reaksiyonların ancak yüksek sıcaklık ve yüksek basınç altında (>500C, >100bar) veya enerji ilavesiyle meydana gelmesidir.

Azot jeneratörü şu anda SMT endüstrisinde kullanılan en uygun azot üretim ekipmanıdır. Sahadaki nitrojen üretim ekipmanı olarak nitrojen jeneratörü tam otomatik ve gözetimsizdir, uzun ömürlüdür ve arıza oranı düşüktür. Nitrojen elde etmek çok uygundur ve maliyeti de mevcut nitrojen kullanma yöntemleri arasında en düşük olanıdır!

Azot Üretim Üreticileri - Çin Azot Üretim Fabrikası ve Tedarikçiler (xinfatools.com)

Dalga lehimleme işleminde inert gazlar kullanılmadan önce yeniden akışlı lehimlemede nitrojen kullanılmıştır. Bunun bir nedeni, hibrit IC endüstrisinin, yüzeye monte seramik hibrit devrelerin yeniden akış lehimlemesinde uzun süredir nitrojen kullanmasıdır. Diğer şirketler hibrit entegre devre üretiminin faydalarını görünce bu prensibi PCB lehimlemeye uyguladılar. Bu kaynak türünde nitrojen de sistemdeki oksijenin yerini alır. Azot sadece yeniden akış alanına değil, aynı zamanda prosesin soğutulması için de her alana verilebilir. Çoğu yeniden akış sistemi artık nitrojene hazırdır; bazı sistemler gaz enjeksiyonunu kullanacak şekilde kolaylıkla yükseltilebilir.

Yeniden akışlı lehimlemede nitrojen kullanmanın aşağıdaki avantajları vardır:

‧Terminallerin ve pedlerin hızlı ıslanması

‧Lehimlenebilirlikte çok az değişiklik

‧Akı kalıntısı ve lehim bağlantı yüzeyinin iyileştirilmiş görünümü

‧Bakır oksidasyonu olmadan hızlı soğutma

Koruyucu bir gaz olarak nitrojenin kaynaktaki ana rolü, kaynak işlemi sırasında oksijeni ortadan kaldırmak, kaynaklanabilirliği arttırmak ve yeniden oksidasyonu önlemektir. Güvenilir kaynak için uygun lehimin seçilmesine ek olarak genellikle lehim pastasının işbirliği de gereklidir. Akı esas olarak kaynak öncesinde SMA bileşeninin kaynak kısmındaki oksitleri giderir ve kaynak parçasının yeniden oksidasyonunu önler ve lehimlenebilirliği artırmak için lehim için mükemmel ıslatma koşulları oluşturur. . Testler nitrojen koruması altında formik asit eklenmesinin yukarıdaki etkileri sağlayabileceğini kanıtlamıştır. Tünel tipi kaynak tankı yapısını benimseyen halka nitrojen dalgası lehimleme makinesi esas olarak tünel tipi kaynak işleme tankıdır. Üst kapak, oksijenin işleme tankına girmemesini sağlamak için birkaç parça açılabilir camdan oluşur. Koruyucu gaz ve havanın farklı oranları kullanılarak kaynağa nitrojen verildiğinde, nitrojen otomatik olarak havayı kaynak alanının dışına çıkaracaktır. Kaynak işlemi sırasında PCB kartı kaynak alanına sürekli olarak oksijen getirecektir, bu nedenle oksijenin sürekli olarak çıkışa boşaltılması için kaynak alanına sürekli olarak nitrojen enjekte edilmelidir.

Azot artı formik asit teknolojisi genellikle kızılötesi geliştirilmiş konveksiyon karışımına sahip tünel tipi yeniden akışlı fırınlarda kullanılır. Giriş ve çıkış genellikle açık olacak şekilde tasarlanmıştır ve iç kısımda, bileşenleri önceden ısıtabilen ve önceden ısıtabilen, iyi sızdırmazlığa sahip birden fazla kapı perdesi vardır. Kurutma, yeniden akışlı lehimleme ve soğutma işlemlerinin tümü tünelde tamamlanır. Bu karışık atmosferde kullanılan lehim pastasının aktivatör içermesine gerek kalmaz ve lehimleme sonrasında PCB üzerinde herhangi bir kalıntı kalmaz. Oksidasyonu azaltın, lehim toplarının oluşumunu azaltın ve köprüleme yoktur; bu, ince hatveli cihazların kaynağı için son derece faydalıdır. Temizlik ekipmanından tasarruf sağlar ve küresel çevreyi korur. Nitrojenden kaynaklanan ek maliyetler, azalan kusurlar ve işçilik gereksinimlerinden elde edilen maliyet tasarruflarıyla kolayca telafi edilir.

Nitrojen koruması altında dalga lehimleme ve yeniden akışlı lehimleme, yüzey montajında ​​ana teknoloji haline gelecektir. Halka nitrojen dalgası lehimleme makinesi formik asit teknolojisi ile birleştirilmiştir ve halka nitrojen yeniden akışlı lehimleme makinesi, Temizleme işlemini ortadan kaldırabilen son derece düşük aktiviteli lehim pastası ve formik asit ile birleştirilmiştir. Günümüzün hızla gelişen SMT kaynak teknolojisinde karşılaşılan temel sorun, oksitlerin nasıl uzaklaştırılacağı, ana malzemenin saf yüzeyinin nasıl elde edileceği ve güvenilir bağlantının nasıl sağlanacağıdır. Tipik olarak akı, oksitleri çıkarmak, lehimlenecek yüzeyi nemlendirmek, lehimin yüzey gerilimini azaltmak ve yeniden oksidasyonu önlemek için kullanılır. Ancak aynı zamanda flux lehimlemeden sonra kalıntı bırakacak ve PCB bileşenleri üzerinde olumsuz etkilere neden olacaktır. Bu nedenle devre kartının iyice temizlenmesi gerekir. Ancak SMD'nin boyutu küçüktür ve lehimlenmeyen parçalar arasındaki boşluk giderek küçülmektedir. Kapsamlı temizlik artık mümkün değildir. Daha da önemlisi çevrenin korunmasıdır. CFC'ler atmosferik ozon tabakasına zarar verir ve ana temizlik maddesi olan CFC'lerin yasaklanması gerekir. Yukarıdaki sorunları çözmenin etkili bir yolu, elektronik montaj alanında temiz olmayan teknolojiyi benimsemektir. Azot'a küçük ve niceliksel miktarda formik asit (HCOOH) eklenmesinin, kaynak sonrası herhangi bir temizlik gerektirmeyen, herhangi bir yan etki veya kalıntı endişesi olmayan, etkili ve temiz olmayan bir teknik olduğu kanıtlanmıştır.