무세정의 개념
⑴무세척이란 무엇인가 [3]
무 세척은 전자 조립 생산, 불활성 가스 환경에서의 용접에서 저고형분, 비부식성 플럭스의 사용을 말하며 용접 후 회로 기판의 잔류물은 매우 작고 비부식성이 있으며 매우 표면 절연 저항(SIR)이 높습니다. 정상적인 상황에서는 이온 청정도 표준(미 군사 표준 MIL-P-228809 이온 오염 수준을 충족하기 위해 세척이 필요하지 않습니다. 수준 1 ≤ 1.5ugNaCl/cm2 오염 없음, 수준 2 ≤ 1.5~5.0ugNACl/cm2 고품질, 3단계 ≤ 5.0~10.0ugNaCl/cm2는 요구 사항을 충족합니다. 4단계 > 10.0ugNaCl/cm2는 깨끗하지 않습니다. 다음 공정에 직접 들어갈 수 있습니다. "클린 프리"와 "클리닝 없음"은 완전히 다른 개념이라는 점을 지적해야 합니다. 소위 "세척 없음"은 전자 조립 생산에 전통적인 로진 플럭스(RMA) 또는 유기산 플럭스를 사용하는 것을 의미합니다. 용접 후 보드 표면에 특정 잔여물이 남아 있더라도 특정 제품의 품질 요구 사항은 청소 없이도 충족될 수 있습니다. 예를 들어, 가정용 전자 제품, 전문 시청각 장비, 저가형 사무 장비 및 기타 제품은 일반적으로 생산 과정에서 "세척 없음"이지만 확실히 "세척 없음"은 아닙니다.
⑵ 무청소의 장점
① 경제적 이익 향상: 무청소 달성 후 가장 직접적인 이익은 청소 작업을 수행할 필요가 없어 많은 양의 청소 노동력, 장비, 현장, 자재(물, 용제) 및 에너지 소비를 절약할 수 있다는 점입니다. 동시에 공정 흐름 단축으로 인해 작업 시간이 절약되고 생산 효율성이 향상됩니다.
② 제품 품질 향상 : 무세정 기술 시행으로 인해 플럭스의 부식성(할로겐화물 불가), 부품 및 인쇄회로기판의 납땜성 등 재질의 품질을 엄격하게 관리해야 합니다. ; 조립 공정에서는 플럭스 분사, 불활성 가스 보호 하에서의 용접 등과 같은 일부 고급 공정 수단을 채택해야 합니다. 무세척 공정을 구현하면 용접 부품에 대한 세척 응력의 손상을 피할 수 있으므로 깨끗한 것은 제품 품질을 향상시키는 데 매우 유익합니다.
③ 환경보호에 유익하다: 노클린 기술을 적용한 후 ODS 물질의 사용을 중단할 수 있으며, 휘발성 유기화합물(VOC)의 사용을 대폭 줄여 오존층 보호에 긍정적인 효과가 있다.
자재 요구 사항
⑴ 무세척 플럭스
용접 후 PCB 보드 표면을 청소 없이 지정된 품질 수준에 도달하기 위해서는 플럭스 선택이 핵심입니다. 일반적으로 무세척 플럭스에는 다음 요구 사항이 적용됩니다.
① 저고형분 : 2%이하
전통적인 플럭스는 높은 고체 함량(20-40%), 중간 고체 함량(10-15%) 및 낮은 고체 함량(5-10%)을 가지고 있습니다. 이러한 플럭스로 용접한 후 PCB 보드 표면에는 어느 정도 잔류물이 남지만, 무세척 플럭스의 고형분 함량은 2% 미만이어야 하며 로진을 함유할 수 없으므로 기본적으로 보드에 잔류물이 없습니다. 용접 후 표면.
② 비부식성 : 할로겐프리, 표면절연저항>1.0×1011Ω
전통적인 납땜 플럭스는 고형분 함량이 높아 용접 후 일부 유해 물질을 "포장"하고 공기와의 접촉을 차단하며 절연 보호 층을 형성할 수 있습니다. 그러나 매우 낮은 고형분 함량으로 인해 무세척 솔더링 플럭스는 절연 보호층을 형성할 수 없습니다. 보드 표면에 소량의 유해 성분이 남아 있으면 부식, 누출 등 심각한 부작용을 초래할 수 있습니다. 따라서 무세정 납땜 플럭스는 할로겐 성분을 포함할 수 없습니다.
납땜 플럭스의 부식성을 테스트하는 데 일반적으로 다음 방법이 사용됩니다.
에이. 구리 거울 부식 테스트: 솔더링 플럭스(솔더 페이스트)의 단기 부식성 테스트
비. 은 크롬산염 시험지 테스트: 납땜 플럭스의 할로겐화물 함량 테스트
기음. 표면 절연 저항 테스트: 납땜 후 PCB의 표면 절연 저항을 테스트하여 납땜 플럭스(솔더 페이스트)의 장기적인 전기 성능에 대한 신뢰성을 확인합니다.
디. 부식 테스트: 납땜 후 PCB 표면의 잔류물의 부식성을 테스트합니다.
이자형. 용접 후 PCB 표면의 도체 간격 감소 정도 테스트
③ 납땜성: 팽창률 ≥ 80%
납땜성과 부식성은 한 쌍의 모순된 지표입니다. 플럭스가 산화물을 제거하는 특정 능력을 갖고 예열 및 용접 공정 전반에 걸쳐 일정 수준의 활성을 유지하려면 일정량의 산을 함유해야 합니다. 무세정 플럭스에 가장 일반적으로 사용되는 것은 비수용성 아세트산 계열이며, 그 조성에는 아민, 암모니아, 합성수지도 포함될 수 있습니다. 다른 공식은 활동과 신뢰성에 영향을 미칩니다. 회사마다 요구 사항과 내부 통제 지표가 다르지만 높은 용접 품질과 비부식성 사용 요구 사항을 충족해야 합니다.
플럭스의 활성은 일반적으로 pH 값으로 측정됩니다. 무세척 플럭스의 pH 값은 제품이 명시한 기술 조건 내에서 관리되어야 합니다. (제조업체마다 pH 값이 약간 다릅니다.)
④ 환경 보호 요구 사항을 충족합니다. 무독성, 강한 자극성 냄새가 없으며 기본적으로 환경 오염이 없으며 안전한 작동입니다.
⑵인쇄회로기판 및 부품이 세척되지 않음
무세척 용접 공정을 구현하는 경우 회로 기판과 부품의 납땜성 및 청결도를 제어해야 하는 핵심 측면입니다. 납땜성을 보장하기 위해 제조업체는 일정한 온도와 건조한 환경에 보관해야 하며 공급업체가 납땜성을 보장해야 하는 경우 유효 보관 시간 내에 사용을 엄격히 통제해야 합니다. 청결을 보장하기 위해 손자국, 땀자국, 그리스, 먼지 등과 같은 인간 오염을 방지하기 위해 생산 과정에서 환경 및 작동 사양을 엄격하게 제어해야 합니다.
무세척 용접 공정
무세정 플럭스를 채택한 후에도 용접 프로세스는 변경되지 않지만 구현 방법 및 관련 프로세스 매개변수는 무세정 기술의 특정 요구 사항에 맞게 조정되어야 합니다. 주요 내용은 다음과 같습니다.
⑴ 플럭스 코팅
우수한 무세척 효과를 얻으려면 플럭스 코팅 공정에서 두 가지 매개변수, 즉 플럭스의 고형분 함량과 코팅량을 엄격하게 제어해야 합니다.
일반적으로 플럭스를 도포하는 방법에는 발포 방식, 웨이브 크레스트 방식, 스프레이 방식의 세 가지가 있습니다. 노클린 공정에서는 포밍 방식과 웨이브 크레스트 방식이 여러 가지 이유로 적합하지 않습니다. 먼저, 발포 방식과 웨이브 크레스트 방식의 플럭스를 개방된 용기에 담는다. 무세정 플럭스의 용제 함량은 매우 높기 때문에 특히 쉽게 휘발되어 고형분 함량이 증가합니다. 따라서 생산 과정에서 비중법에 의해 플럭스의 조성이 변하지 않고 유지되도록 제어하는 것이 어렵고, 다량의 용매 휘발로 인해 오염 및 폐기물도 발생합니다. 둘째, 무세척 플럭스의 고형분 함량이 극히 낮기 때문에 발포가 발생하지 않는다. 셋째, 코팅 시 도포되는 플럭스의 양을 조절할 수 없으며 코팅이 고르지 않고 보드 가장자리에 과도한 플럭스가 남아 있는 경우가 많습니다. 따라서 이 두 가지 방법은 이상적인 무세척 효과를 얻을 수 없습니다.
스프레이 방식은 최신 플럭스 코팅 방식으로 무세정 플럭스 코팅에 가장 적합합니다. 플럭스는 밀봉된 가압용기에 담기 때문에 미스트 플럭스가 노즐을 통해 분사되어 PCB 표면에 코팅됩니다. 분무기의 분무량, 분무 정도, 분무폭을 조절할 수 있어 도포되는 플럭스의 양을 정확하게 조절할 수 있습니다. 적용된 플럭스는 얇은 미스트 층이므로 보드 표면의 플럭스는 매우 균일하여 용접 후 보드 표면이 무세척 요구 사항을 충족하도록 보장할 수 있습니다. 동시에 플럭스는 용기 내에서 완전히 밀봉되므로 용매의 휘발이나 대기 중 수분의 흡수를 고려할 필요가 없습니다. 이러한 방식으로 플럭스의 비중(또는 유효성분)은 변하지 않고 유지될 수 있으며, 다 소모되기 전에 교체할 필요가 없습니다. 발포 방식, 웨이브 크레스트 방식에 비해 플럭스 양을 60% 이상 줄일 수 있습니다. 따라서 무세정 공정에서는 스프레이 코팅 방식이 선호되는 코팅 공정이다.
스프레이 코팅 공정을 사용할 때 플럭스에는 가연성 솔벤트가 더 많이 포함되어 있으므로 스프레이 중에 방출되는 솔벤트 증기는 폭발 위험이 있으므로 장비에는 우수한 배기 시설과 필요한 소화 장비가 필요합니다.
⑵ 예열
플럭스 도포 후, 용접된 부분은 예열 공정에 들어가고, 예열을 통해 플럭스 중의 용제 부분을 휘발시켜 플럭스의 활성을 강화시킵니다. 무세정 플럭스 사용 후 예열 온도는 어느 정도가 가장 적절한가요?
무세척 플럭스를 사용한 후에도 전통적인 예열 온도(90±10℃)를 계속 사용하여 제어하면 부정적인 결과가 발생할 수 있다는 것이 실무에서 입증되었습니다. 주된 이유는 무세정 플럭스는 일반적으로 활성이 약한 저고형분, 할로겐 프리 플럭스이며 활성화제는 저온에서 금속 산화물을 거의 제거할 수 없기 때문입니다. 예열 온도가 증가함에 따라 플럭스가 점차 활성화되기 시작하며 온도가 100℃에 도달하면 활성 물질이 방출되어 금속 산화물과 빠르게 반응합니다. 또한, 무세정 플럭스의 용제 함량은 약 97%로 상당히 높습니다. 예열 온도가 충분하지 않으면 용매가 완전히 휘발되지 않습니다. 용접물이 주석욕에 들어가면 용제의 급속한 휘발로 인해 용융된 땜납이 튀어서 땜납 볼이 형성되거나 용접 지점의 실제 온도가 떨어져서 땜납 접합이 불량해집니다. 따라서 무세정 공정에서 예열 온도를 조절하는 것도 또 다른 중요한 연결고리이다. 일반적으로 기존 요구 사항의 상한선(100℃) 이상(공급업체의 지침 온도 곡선에 따라)으로 제어해야 하며 용매가 완전히 증발할 수 있는 충분한 예열 시간이 있어야 합니다.
⑶ 용접
플럭스의 고형분 함량과 부식성에 대한 엄격한 제한으로 인해 납땜 성능은 필연적으로 제한됩니다. 좋은 용접 품질을 얻으려면 용접 장비에 대한 새로운 요구 사항이 제시되어야 합니다. 즉, 불활성 가스 보호 기능이 있어야 합니다. 위의 조치를 취하는 것 외에도 무세척 공정에서는 주로 용접 온도, 용접 시간, PCB 주석 도금 깊이 및 PCB 투과 각도를 비롯한 용접 공정의 다양한 공정 매개변수에 대한 보다 엄격한 제어가 필요합니다. 다양한 유형의 무세정 플럭스 사용에 따라 만족스러운 무세정 용접 결과를 얻으려면 웨이브 솔더링 장비의 다양한 공정 매개변수를 조정해야 합니다.
