SMT lehimlashda soya effektlari: NeoDen IN6 yechimi

Kirish

davomidaqayta oqimli lehim jarayoni, muhandislar ko'pincha bir xil PCBda ba'zi lehim birikmalari yaxshi shakllangan vaziyatga duch kelishadi, katta komponentlarning orqa tomoniga yaqin yoki soyali joylarda joylashgan kichik qismlarda lehimning to'liq erishi, etarli darajada namlanmasligi yoki hatto sovuq lehim birikmalari kabi muammolarni ko'rsatadi. Ushbu hodisa soya effekti sifatida tanilgan.

Ushbu maqola SMT jarayoni nuqtai nazaridan soya effektining sabablarini tahlil qiladirasmiy NeoDen IN6foydalanuvchiqo'llanma, va qayta oqim lehimleme parametrlarini to'g'ri optimallashtirish orqali tenglikni lehimleme mustahkamligini qanday yaxshilashni tushuntiring.

SMT lehimlashda soya effekti nima?

Soya effekti qayta oqimli lehimlash jarayonida yuzaga keladigan hodisaga ishora qiladi, bunda katta yoki yuqori{1}}issiqlik sig'imli komponentlar issiq havo oqimini to'sib qo'yib, qo'shni hududlarning etarli issiqlikni olishiga to'sqinlik qiladi va mahalliy PCB harorati maqsadli lehimlash haroratidan pastga tushishiga olib keladi.

Oddiy qilib aytganda,qayta oqimli lehim uskunalariissiq havo aylanishi orqali issiqlikni tenglikni yuzasiga o'tkazadi. Biroq, PCBda baland yoki katta bo'lgan komponentlar mavjud bo'lsa, issiq havo barcha maydonlarni bir xilda qoplay olmaydi. Quyosh nuri ob'ekt tomonidan to'sib qo'yilganda soya hosil qilgani kabi, komponent orqasida "termal soya" hosil bo'ladi.

Masalan:

Katta konnektorlar orqasida joylashgan kichik rezistorlar yoki kondansatörler:

• Yuqori quvvatli qurilmalar yaqinidagi kichik komponentlar.
• Zich qadoqlangan IClar atrofidagi hududlar.
• Qalin{0}}mis PCBlarda mahalliylashtirilgan joylar.

Bu joylarda issiqlik uzatish samaradorligi pasayganligi sababli quyidagi muammolar yuzaga kelishi mumkin:

• Lehim pastasi to'liq erimaydi.
• Lehimning etarli darajada namlanmasligi.
• Qo'shma kuchning pasayishi.
• Komponent bo'ylab notekis isitish, noto'g'ri hizalanishga olib keladi.

Shu sababli, Soya effekti shunchaki haroratning etarli emasligi masalasi emas, balki PCB ning turli sohalari o'rtasidagi sezilarli termal nomutanosiblikdir.

NeoDen IN6foydalanuvchiqo'llanma Haqiqiy tenglikni haroratiga nafaqat uskunaning o'rnatilgan harorati, balki tenglikni o'lchami, qalinligi, materiali va komponent zichligi ham ta'sir qilishini ta'kidlaydi. Turli xil PCBlar turli xil issiqlik uzatish va issiqlik assimilyatsiya qilish qobiliyatiga ega, shuning uchun qayta oqim parametrlari har bir aniq mahsulot uchun sozlanishi kerak.

Soya effekti qanday SMT lehimlash nuqsonlarini keltirib chiqarishi mumkin?

1. Tugallanmagan qayta oqim

Soya effektining eng to'g'ridan-to'g'ri ta'siri shundaki, u lehimning to'liq erigan holatga kelishiga to'sqinlik qiladi.

NeoDen IN6nosozliklarni bartaraf etish bo'limida to'liq bo'lmagan qayta oqim sodir bo'lganda, mumkin bo'lgan sabablar isitishning etarli emasligini aniq ta'kidlaydi. Tegishli echimlar, tenglikni isitish uchun ko'proq vaqt berish uchun konveyer tasmasi tezligini kamaytirishni o'z ichiga oladi.

Katta komponentlarni o'z ichiga olgan PCBlar uchun muhandislar odatda konveyer tezligini kamaytirish, harorat zonasi sozlamalarini optimallashtirish yoki pastki isitishni qo'shish orqali soyali hududlarda termal kompensatsiyani yaxshilashlari kerak.

2. Sovuq lehimli birikmalar

Soyali joylarda harorat etarli bo'lmaganda, lehim ideal suyuqlik fazasiga etib bormasligi mumkin, natijada sovuq lehim birikmalari paydo bo'ladi.

Sovuq lehimli bo'g'inlar odatda quyidagicha namoyon bo'ladi:

• Xiralashgan lehim qo'shma yuzalar.
• Mexanik kuchning etarli emasligi.
• Stabil bo'lmagan elektr aloqalari.

Bunday muammolar ishlab chiqarishning dastlabki bosqichlarida osonlikcha aniqlanmasligi mumkin, lekin mahsulotning uzoq muddatli-foydalanish vaqtida ular issiqlik aylanishi va mexanik tebranish kabi omillar tufayli nosozliklarga olib kelishi mumkin.

Shu sababli, sanoat boshqaruv tizimlari, avtomobil elektronikasi va aloqa uskunalari- kabi yuqori ishonchlilik talablari boʻlgan mahsulotlar uchun qayta oqim jarayonida harorat bir xilligini taʼminlash zarur.

3. Komponentning o'zgarishi va lehimning mustahkamligi kamayadi

Soya effekti komponent barqarorligiga ham ta'sir qilishi mumkin.

Agar isitish stavkalari PCB ning turli sohalarida sezilarli darajada farq qilsa:

• Ba'zi joylarda lehim pastasi allaqachon eriy boshlagan.
• Boshqa hududlarda esa yarim-erigan holatda qoladi.

Ushbu asenkron holat sirt tarangligining nomutanosibligini keltirib chiqarishi mumkin, bu esa kichik komponentlarning siljishiga olib keladi.

Ayniqsa, 0402 va 0201 kabi mikro{0}}komponentlarni ishlab chiqarishda haroratning bir xilligi joylashtirishdan keyin lehim sifatiga yanada aniqroq ta'sir qiladi.

Nima uchun soya effekti paydo bo'ladi? 4 ta asosiy sababni tahlil qilish

1-sabab: Katta komponentlar issiq havo aylanishini bloklaydi

Bu soya effektining eng bevosita sababidir.

Issiq{0}}havoni qayta oqim bilan lehimlash issiqlikni PCBga o'tkazish uchun havo aylanishiga tayanadi. PCBda baland komponentlar mavjud bo'lganda:

• Issiq havo oqimi to'sqinlik qiladi.
• Komponent orqasida past-harorat zonasi hosil bo'ladi.
• Yaqin atrofdagi yostiqlarning isitish tezligi pasayadi.

Misol uchun, katta konnektor uning orqasida{0}}kichikroq sirt o'rnatish komponentlarini to'sib qo'yishi mumkin, bu esa bu lehim bo'g'inlarining boshqa joylar bilan bir xil miqdorda issiqlik olishiga yo'l qo'ymaydi.

Shuning uchun, soya effektini hal qilish birinchi navbatda PCB tartibi va issiq havo oqimining yo'nalishi o'rtasidagi munosabatni tushunishni talab qiladi.

TheNeoDen IN6butun PCB ni isitish uchun aylanma issiq havodan foydalangan holda to'liq issiq havo konvektsiyali isitish usulini qo'llaydi. Faqat radiatsiyaviy isitishga tayanadigan usullar bilan solishtirganda, bu yondashuv murakkab PCBlar uchun issiqlik almashinuvi samaradorligini oshiradi.

Ammo shuni ta'kidlash kerakki, hatto issiq{0}}havo sirkulyatsiyasi dizayni bilan ham, katta komponentlar tomonidan yuzaga keladigan issiqlik sig'imidagi farqlarni to'liq bartaraf etib bo'lmaydi, optimallashtirish hali ham harorat rejimlari bilan birgalikda amalga oshirilishi kerak.

2-sabab: PCB termal sig'imidagi haddan tashqari o'zgarishlar

Turli xil PCBlarning issiqlik assimilyatsiya qilish qobiliyatida sezilarli farqlar mavjud.

Bunga ta'sir qiluvchi omillarga quyidagilar kiradi:

• PCB qalinligi.
• Mis qatlamlari soni.
• PCB materiali.
• Komponentlar soni.
• Komponent zichligi.

Masalan:

Yupqa, ikki{0}}qatlamli PCB maqsadli haroratga tezda yetib borishi mumkin, qalin{1}}mis, ko'p qatlamli, yuqori{2}}zichlikdagi PCB esa issiqlikni yutish uchun ko'proq vaqt talab etadi.

TheNeoDen IN6foydalanuvchiqo'llanma Haqiqiy lehimlash harorati PCB o'lchami, qalinligi, materiali va komponent zichligidan ta'sirlanishini alohida ta'kidlaydi; shuning uchun har xil mahsulotlar har xil harorat rejimlarini talab qiladi va bir xil parametrlarni barcha holatlarda ishlatib bo'lmaydi.

3-sabab: Konveyer tezligini noto'g'ri sozlash

davomidaqayta oqimli lehimlashjarayon, konveyer tezligi PCB har bir harorat zonasida qancha vaqt qolishini aniqlaydi va soya effektiga ta'sir qiluvchi asosiy jarayon parametrlaridan biridir.

Konveyer tezligi juda tez bo'lsa, PCB uchun umumiy isitish vaqti etarli emas va katta komponentlar tomonidan qoplangan joylar past issiqlik uzatish samaradorligi tufayli haroratning kechikishiga ko'proq moyil bo'ladi. Ushbu stsenariyda, standart joylar lehim pastasini eritish uchun zarur bo'lgan shartlarga allaqachon erishgan bo'lishi mumkin bo'lsa-da, soyali joylar hali ham ideal lehimlash haroratiga etib bormagan bo'lishi mumkin, natijada mahalliylashtirilgan etarli darajada lehimga olib kelmaydi.

NeoDen IN6 konveyer tezligini 5 dan 30 sm/min gacha sozlashni qo‘llab-quvvatlaydi, bu esa muhandislarga PCB o‘lchamlari, qalinligi, komponent zichligi va tavsiya etilgan lehim pastasi harorati profili asosida-sozlamalarni aniq sozlash imkonini beradi.

uchun:

• Yuqori komponentli zichlikka ega PCBlar.
• Qalin ko'p qatlamli taxtalar.
• Katta mis folga joylari bo'lgan PCBlar.
• Katta konnektorlar yoki ekran qoplamalarini o'z ichiga olgan PCBlar.

odatda tenglikni issiqlik uzatish uchun etarli vaqtni ta'minlash uchun konveyer tezligini mos ravishda kamaytirish kerak.

Qo'llanmada, shuningdek, konveyer zanjirining tezligi tenglikni isitish kanalida to'g'ridan-to'g'ri turish vaqtiga ta'sir qilishini ta'kidlaydi va turli xil PCBlar turli xil issiqlik assimilyatsiya qilish qobiliyatiga ega bo'lganligi sababli, isitish vaqti va harorat sozlamalari mos ravishda sozlanishi kerak.

Shuning uchun, Soya effektiga murojaat qilganda, barcha isitish zonalarida haroratni oddiygina oshirish tavsiya etilmaydi. Buning o'rniga, harorat egri chizig'ini sinovdan o'tkazish orqali muammoni aniqlashga, so'ngra butun PCB bo'ylab bir xil termal holatga erishish uchun konveyer tezligini sozlashga ustuvor ahamiyat berilishi kerak.

4-sabab: Yuqori va pastki isitish zonalari o'rtasidagi issiqlik balansining etarli emasligi

Soya effekti nafaqat issiq havo aylanishi bilan, balki yuqori va pastki isitish zonalari o'rtasida issiqlik taqsimoti bilan ham bog'liq.

Ko'p sonli yirik komponentlarga ega bo'lgan PCBlar uchun faqat yuqori{0}}yon issiqlikka tayanish issiqlikning komponentlar tomonidan to'sib qo'yilgan joylarga etarlicha tez kirib borishiga yo'l qo'ymasligi mumkin. Bunday hollarda pastki{2}}yon isitish quvvatining etarli emasligi soyali maydonlarni yanada kengaytirishi mumkin, bu esa PCB ning yuqori va pastki yuzasi o'rtasida sezilarli harorat farqiga olib keladi.

Qo'llanmaning muammolarni bartaraf etish bo'limida, komponentlarning soyasi tufayli qayta oqim etarli bo'lmaganda, quyidagi tavsiyalar berilgan:

• Pastki{0}}yon isitishni oshiring.
• Haqiqiy sharoitlarga qarab konveyer tezligini sozlang.

Haqiqiy ishlab chiqarishda muhandislar yuqori haroratni ko'r-ko'rona oshirishdan qochishlari kerak. Haddan tashqari yuqori harorat quyidagilarga olib kelishi mumkin:

• Kichik komponentlarning haddan tashqari qizishi.
• Anormal oqimning volatilizatsiyasi.
• PCB ning mahalliy qizib ketishi.

Yuqori va pastki harorat zonalari o'rtasidagi muvozanatni topish uchun harorat rejimini sinovdan o'tkazish yanada oqilona yondashuvdir.

NeoDen IN6 SMT soya effektini hal qilishga qanday yordam beradi?

The NeoDen IN6SMT ishlab chiqarishda harorat barqarorligi muammolarini hal qilish uchun bir nechta jarayonni optimallashtirish xususiyatlarini taklif qiladi.

1. Murakkab PCBlar uchun issiqlik almashinuvini yaxshilash uchun{1}}to‘liq issiq havo konvektsiyasi bilan isitish

NeoDen IN6 issiqlikni PCB yuzasiga o'tkazish uchun aylanma issiq havodan foydalangan holda to'liq issiq havo konvektsiyasidan foydalanadi.

An'anaviy bir{0}}isitish usullari bilan solishtirganda, to'liq issiq havo konvektsiyasi-yaxshilashga yordam beradi:

• PCB ning turli sohalari orasidagi harorat farqlari.
• Katta va kichik komponentlar orasidagi termal nomutanosibliklar.
• Zich komponentlarni joylashtirish joylarida isitishning mustahkamligi.

Bundan tashqari, IN6 6 ta isitish zonasi bilan jihozlangan bo'lib, muhandislarga haqiqiy PCB konfiguratsiyasi asosida turli hududlardagi haroratni sozlash imkonini beradi, qalin taxtalar, katta mis maydonlari bo'lgan tenglikni va yuqori-zichlikdagi komponentli PCBlar uchun yanada barqaror lehim natijalarini ta'minlaydi.

2. Qayta oqimning mustahkamligi uchun ± 0,2 daraja harorat barqarorligi

Haroratning o'zgarishi lehimning mustahkamligiga ta'sir qiluvchi asosiy omil hisoblanadi.

Qayta oqimli pechda haroratni nazorat qilish beqaror bo'lsa, PCB ning turli joylari o'rtasida allaqachon mavjud bo'lgan termal nomutanosibliklar yanada kuchayadi, bu esa soyali joylarni etarli darajada lehimlashga moyil qiladi.

TheNeoDen IN6haroratni ±0,2 daraja oralig'ida ushlab turish uchun barqaror haroratni nazorat qilish uchun yuqori sezgirlikdagi harorat sensorlaridan foydalanadi.

Takroriy ishlab chiqarishni talab qiladigan PCB mahsulotlari uchun barqaror haroratni nazorat qilish partiyalar orasidagi jarayonning og'ishlarini kamaytiradi va ishlab chiqarishning mustahkamligini yaxshilaydi.

3. Harorat egri chizig'ini yozish funktsiyasi: soyali hududlarda haroratning etarli emasligini aniq aniqlash

"Soya effekti" ni hal qilishning eng muhim bosqichi PCBdagi haqiqiy harorat o'zgarishini tushunishdir.

Ko'pgina muhandislar faqat uskunaning ko'rsatilgan haroratiga tayanadilar, lekin aslida:

Uskunani ko'rsatish harorati ≠ Haqiqiy PCB harorati.

NeoDen IN6 harorat sensorlarining ulanishini qo'llab-quvvatlaydi va haqiqiy PCB isitish jarayonini yozib olish uchun harorat egri funktsiyasidan foydalanadi.

Muhandislar:

• Termojuftlarni lehim birikmalarining muhim joylarida mahkamlang.
• PCBni qayta oqimli pechdan o'tkazing.
• Haqiqiy harorat egri chizig'ini oling.
• Uni lehim pastasi ishlab chiqaruvchisi tomonidan tavsiya etilgan egri chiziq bilan solishtiring.

Ushbu yondashuv quyidagilarni aniq baholashga imkon beradi:

• soyali joylar kam isitiladimi.
• oldindan qizdirish vaqti juda qisqami.
• eng yuqori harorat talablarga javob beradimi.

TheNeoDen IN6foydalanuvchi qo'llanmasi harorat egri chizig'ini sinash usullari bo'yicha batafsil ko'rsatmalar beradi va egri chiziq ishlab chiqarish talablariga javob berishini ta'minlash uchun o'lchash uchun haqiqiy ishlab chiqarish PCBlaridan foydalanishni tavsiya qiladi.

4. Ishlab chiqarishni almashtirish samaradorligini oshirish uchun turli xil PCB jarayoni parametrlarini saqlang

Turli xil PCB mahsulotlari odatda turli xil qayta oqim parametrlarini talab qiladi.

Masalan:

• Kichik PCBlar qisqaroq isitish vaqtlarini talab qilishi mumkin.
• Qalin PCBlar uzoqroq issiqlik uzatish vaqtini talab qiladi.
• Yuqori{0}}zichlikdagi PCBlar harorat zonasi sozlamalarini qayta-optimallashtirishni talab qiladi.

NeoDen IN6 harorat va konveyer tezligi parametrlarini tejashni qo'llab-quvvatlaydi, bu muhandislarga turli mahsulotlar uchun jarayon parametrlarini saqlash va ishlab chiqarishni o'zgartirish vaqtida ularni tezda olish imkonini beradi.

Kichik partiyalarda turli xil mahsulotlarni ishlab chiqaradigan EMS zavodlari uchun bu takroriy disk raskadrovka vaqtini qisqartiradi va inson konfiguratsiyasi xatolaridan kelib chiqqan lehim nuqsonlarini minimallashtiradi.

SMT Shadow Effect Tez nosozliklarni bartaraf etish nazorat roʻyxati

TSS

1-savol. Soya effekti har doim qayta oqimli lehim uskunasidan kelib chiqadimi?

Majburiy emas.

Soya effekti odatda quyidagi omillarning kombinatsiyasidan kelib chiqadi, jumladan:

• PCB dizayni.
• Komponentning joylashuvi.
• PCB termal sig'imi.
• Konveyer tezligi.
• Harorat profili.

Qayta oqimli lehim uskunasining ishlashi faqat yordam beruvchi omillardan biridir.

2-savol. Qayta oqim bilan lehimlashda soya effektini qanday kamaytirish mumkin?

Umumiy usullarga quyidagilar kiradi:

• PCB tartibini optimallashtirish.
• Konveyer tezligini kamaytirish.
• Yuqori va pastki harorat zonalari nisbatini sozlash.
• Haqiqiy PCB test harorat rejimlaridan foydalanish.
• Turli mahsulotlar uchun mustaqil jarayon parametrlarini o'rnatish.

Q3. NeoDen IN6 murakkab PCBlarda soya effektini bartaraf etish uchun mos keladimi?

NeoDen IN6 muhandislarni toʻliq issiq havo aylanishi, 6-yuqori va pastdan isitish, yuqori barqaror haroratni boshqarish, harorat profili maʼlumotlarini yigʻish va parametrlarni saqlash imkoniyatlari orqali-kompleks PCBlar uchun qayta oqim jarayonlarini optimallashtirishda qoʻllab-quvvatlaydi.

Ar-ge, kichik{0}}partiya ishlab chiqarish va kichik{1}}to-oʻrta-oʻlchamli EMS kompaniyalari uchun IN6 yanada barqaror va takrorlanadigan SMT lehimlash jarayonlarini oʻrnatishga yordam beradi.

Xulosa

Soya effekti muqarrar muammo bo'lib, zamonaviy yuqori zichlikdagi PCB ishlab chiqarishda e'tiborni talab qiladi. Komponentlar kichrayib, PCB konstruksiyalari murakkablashib borar ekan, barqaror ishlab chiqarish talablarini qondirish uchun faqat belgilangan harorat parametrlariga tayanish endi etarli emas.

Soya ta'sirini kamaytirishning kaliti PCBlarning issiqlik uzatish naqshlarini tushunish va ilmiy usullar orqali quyidagi omillarni optimallashtirishdir:

• Konveyer tezligi.
• Harorat profili.
• Yuqori va pastki harorat zonalari sozlamalari.
• PCB ishlab chiqarish parametrlari.

NeoDen IN6 oʻzining toʻliq issiq havo konvektsiya tuzilishi, oltita harorat zonasi boʻylab aniq isitish, ±0,2 daraja ichida harorat barqarorligini nazorat qilish va harorat rejimini tahlil qilish imkoniyatlari bilan NeoDen IN6 elektron ishlab chiqaruvchilarga yetarli darajada lehim va notekis issiqlik taqsimoti kabi muammolarni samaraliroq hal qilishga yordam beradi va shu bilan SMT ishlab chiqarish rentabelligini oshiradi.

Reflow lehim jarayonini optimallashtirish uchun NeoDen jamoasi bilan bog'laning