Nitrogen Reflow Soldering ဆိုတာ ဘာလဲ ၊ ဘာကြောင့် စဉ်းစားတာလဲ။
နိုက်ထရိုဂျင်ပြန်လည်စီးဆင်းမှုသည် 99.9% သန့်စင်သော N₂ ဖြင့် မီးဖိုအတွင်းရှိ ပုံမှန်လေကို အစားထိုးသည်။ အောက်ဆီဂျင်မရှိခြင်းသည် ဂဟေငါးပိနှင့် အစိတ်အပိုင်းများပေါ်တွင် အောက်ဆိုဒ်ဖြစ်ပေါ်ခြင်းကို တားဆီးပေးသည်။
လုပ်ငန်းစဉ် နှိုင်းယှဉ်ခြင်း။
စက်မှုစက်ရုပ် PCBA ရှိ Oxidation ပြဿနာ
စက်မှုစက်ရုပ် PCBA သည် MOSFETs၊ ဂိတ်ဒရိုင်ဘာများနှင့် ပါဝါစီမံခန့်ခွဲမှု IC များအောက်တွင် ကြီးမားသောအပူအကူအပြားများ (ကြေးနီ) ကို မကြာခဏအသုံးပြုသည်။ ဤ pads များသည် လေပြန်စီးဆင်းမှုတွင် လျင်မြန်စွာ ဓာတ်တိုးစေပြီး ဂဟေဆော်ခြင်းကို အပြည့်အဝ စိုစွတ်ခြင်းမှ ကာကွယ်ပေးသည်။ ရလဒ်မှာ 1000+ လည်ပတ်ပြီးနောက် အပူကို ဖမ်းမိပြီး အကွက်များ ပျက်ကွက်မှုများ ဖြစ်စေသည်။
Nitrogen Reflow သည် ရှင်းလင်းသောတန်ဖိုးကို ပေးသည့်နေရာတွင်
စက်မှုစက်ရုပ် PCBA တိုင်းသည် တူညီစွာ အကျိုးခံစားခွင့်မရှိပါ။ သတ်မှတ်ထားသော အခြေအနေများတွင် နိုက်ထရိုဂျင်သည် အဓိပ္ပာယ်ရှိသည်။
ကြီးမားသော ကြေးနီဧရိယာများနှင့် လေးလံသော အစိတ်အပိုင်းများ
လက်တွေ့ကမ္ဘာဒေတာ: ဘုတ်တစ်ခုတည်းတွင် MOSFET 12 ခုပါသော ပါဝါ MOSFET များပါရှိသော ခြောက်ဝင်ရိုးစက်ရုပ်ထိန်းချုပ်သူ PCBA တွင် နိုက်ထရိုဂျင်ပြန်လည်စီးဆင်းမှု လျော့ကျသွားသော အကွက်သည် 24 လအတွင်း 3.2% မှ 0.4% သို့ ပြန်သွားပါသည်။ ပင်မမုဒ်- အပူလွန်ကဲမှုကို ဖြစ်စေသော အပူရှိန် ကွက်လပ်များ- 87% ကျဆင်းသွားသည်။
Low-Voltage၊ High-Current ခြေရာများ
ဆာဗာဒရိုက်များအတွက် စက်မှုစက်ရုပ် PCBA သည် အတွင်းအလွှာများတွင် 30--80A ကို သယ်ဆောင်သည်။ လက်ရှိအာရုံခံခုခံမှုစနစ် (0.5 mΩ၊ 2512 ပက်ကေ့ဂျ်) အောက်တွင် ပျက်ပြယ်သွားပါက torque reads များကို ပျက်စီးစေသော ခုခံမှုပုံစံကို ဖန်တီးပေးသည်။
Nitrogen Reflow မလိုအပ်တဲ့နေရာ
နိုက်ထရိုဂျင်သည် ကုန်ကျစရိတ်ကို ထပ်လောင်းသည် (မီးဖိုမွမ်းမံခြင်း + ဓာတ်ငွေ့သုံးစွဲမှု = PCBA တစ်ခုလျှင် $0.08--0.12)။ ဒီလိုကိစ္စတွေအတွက် မသုံးပါနဲ့။
အပူဓာတ်နည်းသော ပျဉ်ပြားငယ်များ
High-Activity Flux ကိုအသုံးပြုထားသောဘုတ်များ
မသန့်ရှင်းသော flux အချို့ (ဥပမာ Senju M705-GRN360-K2-V) သည် လေထဲတွင် 240°C အထိ ထိရောက်စွာအလုပ်လုပ်နိုင်သော activator များပါရှိသည်။ နိုက်ထရိုဂျင်သည် တိုင်းတာနိုင်သော အကျိုးကျေးဇူးကို မထည့်ပါ။ အောက်ဆီဂျင် အာရုံခံနိုင်စွမ်းအတွက် flux ဒေတာစာရွက်ကို စစ်ဆေးပါ။
စက်မှုစက်ရုပ် PCBA အတွက် အကောင်အထည်ဖော်မှု ကန့်သတ်ချက်များ
နိုက်ထရိုဂျင်ကို အသုံးပြုရန် ဆုံးဖြတ်ပါက၊ ဤ သီးခြားဆက်တင်များကို အသုံးပြုပါ။
Oven Profile အောက်ရှိ Nitrogen
ဝေဖန်ပိုင်းခြားပါ။- ပြန်လည်စီးဆင်းမှု အမြင့်ဆုံးကာလတွင် O₂ 1000 ppm အောက်တွင်ထားပါ။ 1500 ppm အထက်တွင် အကျိုးကျေးဇူး ပျောက်ကွယ်သွားသည် - ပျက်ပြယ်မှုများသည် လေဝင်ပေါက်အဆင့်သို့ ပြန်သွားပါသည်။
နိုက်ထရိုဂျင် စီးဆင်းမှုနှုန်းနှင့် သန့်ရှင်းမှု
ကုန်ကျစရိတ် ခန့်မှန်းချက်- 100 × 150 mm ရှိသော စက်ရုပ် PCBA အတွက်၊ နိုက်ထရိုဂျင်သည် ဘုတ်တစ်ခုလျှင် $0.10 ပမာဏကို 10,000 ဖြင့် ပေါင်းထည့်သည်။ ပမာဏ 100,000 တွင်၊ ကုန်ကျစရိတ်သည် ဘုတ်တစ်ခုလျှင် $0.04 သို့ ကျဆင်းသွားသည်။
နိုက်ထရိုဂျင် အကျိုးကျေးဇူးကို အတည်ပြုရန် စမ်းသပ်ခြင်း။
သင်၏စက်ရုပ် PCBA အတွက် နိုက်ထရိုဂျင်ကို မကျူးလွန်မီ ဤစမ်းသပ်မှုနှစ်ခုကို လုပ်ဆောင်ပါ။
ပျက်ပြယ်စေသော နှိုင်းယှဉ်မှု (X-Ray)
1. လေထဲတွင် ပျဉ်ပြား 20 ပြား၊ နိုက်ထရိုဂျင် ဘုတ် 20 ကို လေထဲသို့ ပြန်ထုတ်ပါ။
2. ဘုတ်တစ်ခုစီကို 0° နှင့် 45° တိမ်းစောင်းမှုတွင် X-ray ရိုက်ပါ။
3. အကြီးဆုံးအပူပြားအောက်ရှိ ကွက်လပ်ဧရိယာကို တိုင်းတာပါ (ဥပမာ၊ မော်တာမောင်းသူ IC)
4. နိုက်ထရိုဂျင် မျှတမှုအတွက် စံသတ်မှတ်ချက်ကို ကျော်ဖြတ်ပါ။: လေနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ပျက်ပြယ်သွားခြင်း > 50%
Cross-Section နှင့် Shear Test
FAQ - စက်မှုစက်ရုပ် PCBA အတွက် နိုက်ထရိုဂျင်ပြန်လည်စီးဆင်းမှုနှင့်ပတ်သက်သော ဘုံမေးခွန်းများ
Q1: နိုက်ထရိုဂျင်ပြန်လည်စီးဆင်းမှုသည် တုန်ခါမှုနှင့်ထိတွေ့နိုင်သော စက်မှုစက်ရုပ် PCBA အတွက် ဂဟေတွဲများ၏ ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကို တိုးတက်စေပါသလား။
A-ဟုတ်တယ်၊ ဒါပေမယ့် တိကျတဲ့ ကျရှုံးမှု ယန္တရားတွေအတွက်သာ။ စက်မှုစက်ရုပ်များသည် ဆာဗိုမော်တာများနှင့် ဂီယာဘောက်စ်များမှ 5--50 Grms တုန်ခါမှုကို ခံစားရသည်။ နိုက်ထရိုဂျင်ဖြင့် တုန်ခါမှုဆိုင်ရာ ချို့ယွင်းချက်နှစ်ခုသည် ပိုမိုကောင်းမွန်လာသည်-
Kirkendall ဆီးသွားသည်-- လေပြန်စီးဆင်းမှုတွင်၊ ကြေးနီ-သံဖြူ intermetallic (IMC) ကြီးထွားမှုသည် ပုံမှန်မဟုတ်၍ မျက်နှာပြင်တွင် အဏုကြည့်မှန်များ ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ တုန်ခါမှုအောက်တွင်၊ ဤအပျက်အစီးများသည် နာရီပေါင်း 5,000--10,000 နာရီအကြာတွင် ကွဲအက်သွားပါသည်။ Nitrogen reflow သည် ပျက်ပြယ်ခြင်းမရှိပဲ ယူနီဖောင်း IMC (Cu₆Sn₅ အလွှာ) ကို ထုတ်လုပ်သည်။ တုန်ခါမှုစမ်းသပ်ခြင်း (20 Grms၊ 10--2000 Hz၊ 100 နာရီ) သည် နိုက်ထရိုဂျင်အဆစ်များကို 3 × ပိုရှည်စွာရှင်သန်ကြောင်းပြသသည်။
လေးလံသောအစိတ်အပိုင်းများအနီးတွင် ဂဟေဆော်ခြင်း ပင်ပန်းနွမ်းနယ်ခြင်း။-- စက်ရုပ်ပူပူနွေးနွေး (25°C မှ 85°C) အတွင်း စက်မှုစက်ရုပ် PCBA တွင် ကွဲပြားသော အပူပိုင်းချဲ့ထွင်မှု အတွေ့အကြုံရှိ ထရန်စဖော်မာကြီးများ (15×15 mm)။ လေပြန်စီးဆင်းမှုတွင်၊ ဖိအားအမြင့်ဆုံးဖြစ်သော အစိတ်အပိုင်းထောင့်များအောက်တွင် ပျက်ပြယ်သွားပါသည်။ ဤကွက်လပ်များသည် အက်ကွဲစတင်သည့်နေရာများအဖြစ် လုပ်ဆောင်သည်။ နိုက်ထရိုဂျင်ဖြင့်၊ ပျက်ပြယ်ခြင်းမရှိသော အဆစ်များသည် စိတ်ဖိစီးမှုကို အညီအမျှ ဖြန့်ဝေပေးသည်။
အရေအတွက် တိုးတက်မှု-- အရှိန်မြှင့်အသက်တာစမ်းသပ်ခြင်း (အပူချိန် -40°C မှ +125°C၊ 1000 cycles + တစ်ပြိုင်နက်တုန်ခါမှု) ပြသသည်-
- Air reflow အဆစ်များ- 12% အက်ကွဲခြင်း သို့မဟုတ် မအောင်မြင်ပါ။
- နိုက်ထရိုဂျင်ပြန်လည်စီးဆင်းသည့်အဆစ်များ- 1.5% အက်ကွဲသည်။
သို့သော်နိုက်ထရိုဂျင်သည် ညံ့ဖျင်းသော ပုံစံထုတ်ထားသော ပတ်ထရီဂျီသြမေတြီ သို့မဟုတ် မမှန်သော stencil အပေါက်များကို မပြုပြင်ပါ။ အဲဒါတွေကို အမြဲတမ်း အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် အရင်လုပ်ပြီး နိုက်ထရိုဂျင်ထည့်ပါ။
Q2- စက်မှုစက်ရုပ် PCBA ပါဝါအဆင့်များအတွက် ပျက်ပြယ်သော ရာခိုင်နှုန်းသည် အဘယ်နည်း။
A-စက်မှုစက်ရုပ် PCBA ပါဝါအဆင့်များ (မော်တာဒရိုက်များ၊ IGBTs၊ MOSFET) အတွက် လက်ခံနိုင်သော ပျက်ပြယ်ခြင်းများသည် အပူခံနိုင်မှုအပေါ် မူတည်ပါသည်။ အဆင့်သုံးဆင့်ရှိပါတယ်
အဆင့် 1 - စွမ်းအားမြင့် (FET တစ်ခုလျှင် 20A > ဆက်တိုက်)
လက်ခံနိုင်သော ပျက်ပြယ်ဧရိယာ- < 5% တစ်ခုတည်းပျက်ပြယ်သောအချင်း- < 0.2 မီလီမီတာ။ ၎င်းသည် နိုက်ထရိုဂျင်ပြန်လည်စီးဆင်းမှု (1000 ppm O₂) နှင့် ဖုန်စုပ်စက် (ချန်လှပ်ထားနိုင်သည်) ဖြင့်သာ ရရှိနိုင်သည်။ နိုက်ထရိုဂျင်မပါဘဲ၊ ပုံမှန်ပျက်ကွက်များသည် 15--25% ဖြစ်သည်။
အဆင့် 2 -- အလတ်စား ပါဝါ (10--20A အထွတ်အထိပ်၊ ပြတ်တောက်နေသည်)
လက်ခံနိုင်သော ပျက်ပြယ်ဧရိယာ- < 10% ကွက်လပ်တစ်ခု > 0.5 မီလီမီတာ မရှိပါ။ နိုက်ထရိုဂျင်ပြန်လည်စီးဆင်းမှုသည် 5--8% ပျက်ပြယ်သွားပါသည်။ Air reflow သည် 12--18% ကို ထုတ်ပေးသည် -- မကြာခဏ မဖြစ်စလောက် ဖြစ်သော်လည်း thermal simulation ခွင့်ပြုပါက ဖြတ်သန်းသည်။
အဆင့် 3 -- ပါဝါနိမ့် (< 5A၊ အချက်ပြ IC များ)
လက်ခံနိုင်သော ပျက်ပြယ်ဧရိယာ- < 25% အပျက်အစီးများသည် အပူဒဏ်အနည်းငယ်သာရှိသည်။ နိုက်ထရိုဂျင် မလိုအပ်ပါ။ လေဝင်လေထွက် လုံလောက်ပါသည်။
နိုက်ထရိုဂျင်သည် လေဟာနယ်မပါဘဲ အဆင့် 1 ကို အောင်မြင်နိုင်ပါသလား။မဟုတ်ပါ -- နိုက်ထရိုဂျင်တစ်မျိုးတည်းသည် ပိတ်မိနေသော flux ဓာတ်ငွေ့များကြောင့် အနည်းဆုံး 5--8% ပျက်ပြယ်သွားပါသည်။ 5% အပျက်အစီးများ (SiC MOSFETs သို့မဟုတ် GaN စက်ပစ္စည်းများအတွက် အရေးကြီးသည်) အတွက် သင်သည် ဖုန်စုပ်စက် (ဂဟေအရည်ပျော်ပြီးနောက် ဓာတ်ငွေ့များကို ဖယ်ရှားရန်) လိုအပ်သည်။ နိုက်ထရိုဂျင် + လေဟာနယ်သည် 1--3% ပျက်ပြယ်သွားပါသည်။
စက်မှုစက်ရုပ် PCBA အတွက် စမ်းသပ်မှု ပရိုတိုကော: ဘုတ် 10 ခုတွင် ပျက်ကွက်များကို တိုင်းတာပါ။ ပျမ်းမျှ > 15% ဆိုလျှင် နိုက်ထရိုဂျင်ထည့်ပါ။ အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုလျှင် ပျမ်းမျှ 8--15% နှင့် power dissipation < 2W ဆိုလျှင် လေကို လက်ခံနိုင်သည် ။ < 8% လိုအပ်ပါက၊ နိုက်ထရိုဂျင်နှင့် စတိုင်လ်ပိုကောင်းအောင်ပြုလုပ်ခြင်းကို သတ်မှတ်ပါ ( flux ထုတ်ရန် အပူခံပြားမှတဆင့်)။
Q3- ကျွန်ုပ်၏လက်ရှိ လေ၀င်လေထွက်မီးဖိုအား စက်မှုစက်ရုပ် PCBA ထုတ်လုပ်မှုအတွက် နိုက်ထရိုဂျင်အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲနိုင်ပါသလား။
A-ဟုတ်ကဲ့၊ ဒါပေမယ့် ညှိနှိုင်းလို့မရတဲ့ ပြုပြင်မွမ်းမံမှု သုံးခုနဲ့ပါ။ ထုတ်လုပ်သူအများအပြားသည် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းပြောင်းလဲရန် ကြိုးစားသော်လည်း မအောင်မြင်ပါ။
ပြုပြင်မွမ်းမံခြင်း 1 -- မီးဖိုပိတ်ခြင်း။
Air reflow မီးဖိုများတွင် ဝင်/ထွက် ကန့်လန့်ကာများနှင့် ဇုန်များကြားတွင် ကွာဟချက်ရှိသည်။ နိုက်ထရိုဂျင် သန့်စင်မှုတွင် အောက်ဆီဂျင်ဝင်ရောက်မှု < 50 L/ မိနစ် လိုအပ်သည်။ ထည့်သွင်းပါ-
- Dual-layer magnetic curtains (ရိုးရှင်းသောကြိုးများကိုအစားထိုးသည်)
- အပြုသဘောဆောင်သောဖိအားထိန်းချုပ်မှု (1--2 မီလီမီတာ H₂O မီးဖိုအတွင်း)
- အပူချိန်မြင့်သော ဆီလီကွန်ဂက်စ်များ ဖြင့် ဝင်ရောက်နိုင်သော panel အားလုံးကို တံဆိပ်ခတ်ပါ။
တံဆိပ်ခတ်ခြင်းမရှိဘဲ၊ သင်သည် 3--5× နိုက်ထရိုဂျင် ပိုသုံးစွဲရလိမ့်မည် (ဘုတ်တစ်ခုလျှင် $0.30--$0.50) ရှိပြီး အမြင့်ဆုံးတွင် 5000 ppm O₂ ရှိသည် - စနစ်တကျချိန်ညှိထားသော လေမီးဖိုထက် ပိုဆိုးသည်။
ပြုပြင်မွမ်းမံခြင်း 2 -- အောက်ဆီဂျင်စောင့်ကြည့်ရေးစနစ်
ဇီကာနီးယား O₂ အာရုံခံကိရိယာ နှစ်ခုကို တပ်ဆင်ပါ- တစ်ခုသည် အကြိုအပူဇုန်တွင် တစ်ခု၊ တစ်ခုသည် ပြန်လည်စီးဆင်းမှု အမြင့်ဆုံးဇုန်တွင် ဖြစ်သည်။ အာရုံခံကိရိယာများကို လစဉ် ချိန်ညှိရပါမည်။ စက်မှုစက်ရုပ် PCBA ထုတ်လုပ်သူအများအပြားသည် စံကိုက်ညှိခြင်းကို ကျော်သွားသည်၊ ထို့နောက် ပျက်ပြယ်သွားသည့် အကြောင်းရင်းကို တွေးမိသည်။
ပြုပြင်မွမ်းမံခြင်း 3 -- ပိုက်လိုင်းနှင့် ချောဆီ
စံမီးဖိုမှ သယ်ယူပေးသော ချောဆီများသည် နိုက်ထရိုဂျင်တွင် အငွေ့ပျံသွားသည် (အောက်ဆီဂျင် ပြိုကွဲမှု အပူချိန် ပြောင်းလဲမှုမရှိခြင်း)။ perfluoropolyether (PFPE) အဆီသုံးပါ။ Kester သို့မဟုတ် Klüber အမှတ်တံဆိပ်များ။ ပုံမှန်ချောဆီသည် ဘုတ်ပြားကို ညစ်ညမ်းစေပြီး ဂဟေဘောလုံးများကို ဖန်တီးပေးသည်။
ပြောင်းလဲခြင်းကုန်ကျစရိတ်နှင့် အချိန်ဇယား:
- ပစ္စည်း- $8,000--$15,000 (တံဆိပ်ခတ်ခြင်း၊ ကုလားကာများ၊ အာရုံခံကိရိယာများ၊ စီးဆင်းမှုထိန်းချုပ်မှု)
- တပ်ဆင်ခြင်း- 2 ရက်ရပ်နားချိန်
- နိုက်ထရိုဂျင်ထောက်ပံ့မှု- အရည်တိုင်ကီ သို့မဟုတ် PSA မီးစက် (တစ်လငှားရမ်းခ $300-$500)
- စက်မှုစက်ရုပ် PCBA ပမာဏအတွက် ပြန်ဆပ်ကာလ > 50,000/နှစ်- 6--8 လ (ပြန်လည်လုပ်ဆောင်ခြင်းနှင့် နယ်ပယ်ပြန်အမ်းခြင်းမှ)
မပြောင်းပါနှင့်သင့်တစ်နှစ်တာ ပမာဏသည် ဘုတ်ပြား 20,000 အောက်ဖြစ်ပါက။ အစား နိုက်ထရိုဂျင်ပြန်လည်စီးဆင်းမှုရှိပြီးသော စာချုပ်ထုတ်လုပ်သူကို အသုံးပြုပါ။
Decision Matrix -- နိုက်ထရိုဂျင်ကို သုံးသင့်သလား။
နောက်ဆုံး ထောက်ခံချက်
နိုက်ထရိုဂျင်ပြန်လည်စီးဆင်းမှုသည် စက်မှုစက်ရုပ် PCBA အတွက် ရှင်းရှင်းလင်းလင်း အဓိပ္ပာယ်သက်ရောက်သည်-
- ကြီးမားသောအပူခံပြားများ (> 25 mm²)
- ထိတွေ့ထားသောသေတ္တာများပါရှိသော BGAs သို့မဟုတ် QFNs
- အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုလျှင် ပါဝါအဆင့်> 5W လွင့်စင်ခြင်း။
- ယုံကြည်စိတ်ချရမှု လိုအပ်ချက် < 1% သည် 5 နှစ်ကျော် အကွက်ပျက်ခြင်း။
နိုက်ထရိုဂျင်သည် သေးငယ်သော အစိတ်အပိုင်းများနှင့် အပူဆိုင်ရာစိန်ခေါ်မှုများမရှိသော ရိုးရှင်းသော၊ ပါဝါနိမ့်စက်ရုပ် PCBA (အာရုံခံမျက်နှာပြင်များ၊ I/O ဘုတ်များ) အတွက် အဓိပ္ပါယ်မရှိပါ။
လက်တွေ့ကျသော အကြံဉာဏ်: နိုက်ထရိုဂျင်ဖြင့် ဘုတ်အစမ်း 100 ကို လုပ်ဆောင်ပါ။ ဓာတ်မှန် ဆီးသွားခြင်း။ သင်၏လက်ရှိ လေ၀င်လေထွက်ရလဒ်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါ။ ပျက်ပြယ်သောဧရိယာ 50% ထက်ပိုမိုလျော့နည်းပါကနိုက်ထရိုဂျင်ကိုအသုံးပြုပါ။ 30% ထက်နည်းပါက၊ သင်၏ flux သို့မဟုတ် stencil ဒီဇိုင်းသည် တကယ့်ပြဿနာဖြစ်သည် -- အဲဒါတွေကို အရင်ပြင်ပါ။












