После выборочной пайки мы обнаружили на печатных платах следы мелкодисперсной окалины (dross contamination). Ее даже трудно увидеть.
В работе используется сплав SN100C и безотмывный флюс, наносимый капельным способом. "Пыль" появляется в непосредственной близости от паяных соединений, но не прямо на них. Похоже, что окалина переносится на плату через азотное "покрывало", окружающую сопло.
Мы очищаем емкость каждый раз в начале восьмичасовой смены, а насосное оборудование один раз в неделю. Есть ли эффективный способ очистки при том, что стандартная процедура отмывки не справилась с этой задачей?Исходя из описания проблемы и неэффективности стандартных методов очистки, очень похоже, что остатки (мелкие частицы пыли) могут иметь органическое, а не металлическое происхождение.
Окалина состоит из оксида олова, который легко удаляется, но избыточный флюс, особенно если он был перегрет, имеет органическую природу, и, возможно, поэтому от него не получается избавиться в отмывочной машине. А при выборочной пайке избыточное количество флюса — нередкое явление. И многие в полевых условиях практикуют эту ошибку. Это своего рода один из десяти смертных грехов избирательной пайки. И само использование безотмывного флюса вносит свой вклад в загрязнение, после его применения всегда находятся какие-то остатки.
Другое дело, что речь может идти об избыточном нанесении флюса в сочетании с предварительным нагревом нижней стороны платы, а не просто нижний и верхний нагрев. Если это так, то нагрев флюс, вы действительно сможете управлять потоком и активировать твердые частицы. Измерив температуру верхней части платы, вы убедитесь, что ваш флюс активирован. Нужно следить и за температурой нижней стороны платы для определения «живучести» флюса.
Да, имеется в виду, что и перед выборочной пайкой для платы нужно готовить температурной профиль. Как-то само собой разумеется, что люди «профилируют» печь оплавления, какая-то часть людей профилирует и печь для волновой пайки, но только единицы делают это для выборочной пайки. И напрасно… Ведь пайка — это в любом случае время и температура.
По описанию проблемы кажется, что все дело в избыточном флюсе, остающегося на поверхности платы. Он может перегреваться с нижней стороны, и оставлять следы органики. Чего только люди не делают при выборочной пайке, умудряются даже паять и лудить вручную. Что делать не следует. В этом случае легко увидеть черную пыль, которую лего принять за окалину, но это, скорее всего, сгоревший флюс.
Если что-то плохо очищается, то стоит подумать о перегреве флюса. Это одна из причин, препятствующих очистке. При выборочной пайке люди неизменно наносят больше флюса, чем им действительно нужно. Они не нагревают его должным образом и не контролируют температуру должным образом. Не зависимо от типа печи для нагрева: инфракрасная, конвекционная или инфракраснаая-конвекционная, необходимо задавать температурный профиль платы. Не обязательно делать это каждый раз, но при первом прогоне, в процессе разработки, безусловно, это делать необходимо.
Комментарии
Другой параметр, который следует учитывать, — это количество нелетучей смолы/канифоли во флюсе. Это имеет большое влияние на измеряемое количество остатка флюса. Баланс представляет собой количество канифоли/смолы в формуле для предотвращения низких измерений SIR и/или электромиграции по сравнению с количеством активации в флюсе для селективной пайки. Без очистки вам понадобится достаточно канифоли для предотвращения электромиграции.
Хорошая новость заключается в том, что при селективной пайке используется впускной газ (N2) в точке контакта с припоем и выводами/сквозными отверстиями PTH, покрытыми флюсом. Баланс содержания канифоли/смолы с активностью флюса — это то, что Alpha тщательно изучила и опубликовала.
Mitch Holtzer, Alpha Assembly Solutions
Мы столкнулись с той же проблемой и на нашей машине для селективной пайки. Здесь описывается то же самое, что имеем и мы. Сплав SN100C, флюс без очистки, удаление пыли утром и очистка всего насоса раз в неделю.
Мы обнаружили, что что-то: шлак, флюс, точно не знаю, засоряют нашу систему распределения азота. Это сетчатый материал, который равномерно распределяет азот вокруг смачиваемого сопла. Если вынуть этот экран и хорошенько его очистить, окалина на платах уйдет на некоторое время, пока снова не начнет накапливаться.
Я не думаю, что это связано с перегревом флюса. Я думаю, что все, что здесь обсуждалось, абсолютно верно, но не обязательно связано с решением описываемой проблемы. Тем не менее, я хотел бы разобраться в этом. Это сводит нас с ума, из-за того, что мы не можем справиться с этим, просто очистив азотную систему.
Chris Denney, Worthington Assembly
По материалам с портала www.circuitinsight.com. Еще статьи по теме монтажа и изготовления печатных плат: