مدیریت مواد جوشکاری

ترکیب: Sn96.5Ag3.0Cu0.5، نقطه ذوب 217 درجه سانتیگراد. مزایا: 30٪ مقاومت در برابر اکسیداسیون بهبود یافته، مطابق با دستورالعمل‌های زیست‌محیطی RoHS، قابلیت اطمینان بالا در دمای بالا و حفظ استحکام مکانیکی بیش از 85٪ پس از کهنه شدن در دمای 150 درجه سانتیگراد به مدت 1000 ساعت.

لحیم‌های یوتکتیک (مانند Sn63Pb37) هنگام ذوب، هیچ ناحیه همزیستی جامد-مایع ندارند و دارای یک پنجره دمای جوشکاری باریک هستند که نیاز به دمای اوج لحیم‌کاری بازتابی 50 تا 70 درجه سانتیگراد بالاتر از نقطه ذوب دارد. لحیم‌های غیر یوتکتیک دارای یک ناحیه همزیستی جامد-مایع هستند که برای جلوگیری از لحیم‌کاری ناکافی، نیاز به کنترل دقیق دما دارند.

محتوای استاندارد: ۱.۰٪ -۳.۰٪. محتوای خیلی کم منجر به حذف ناکافی لایه‌های اکسید می‌شود و میزان نقص را ۲۰٪ -۳۰٪ افزایش می‌دهد؛ محتوای خیلی زیاد باعث ایجاد بقایای بیش از حد می‌شود که بر عایق تأثیر می‌گذارد، و معمولاً ۱.۸٪ -۲.۲٪ در مونتاژ الکترونیکی استفاده می‌شود.

دما: 0-10℃ (با نوسان ±2℃)، رطوبت: RH≤60%. وقتی نوسان دما از ±2℃ بیشتر شود، نرخ تغییر ویسکوزیته 5%-8% در روز افزایش می‌یابد و رطوبت بیش از حد، اکسیداسیون را تسریع می‌کند.

اجزای فعال فلاکس (مانند اسیدهای آلی) در معرض نور به سرعت تجزیه می‌شوند، به طوری که فعالیت آنها پس از ۱ ماه قرار گرفتن در معرض نور ۴۰٪ کاهش می‌یابد، در حالی که در ۶ ماه نگهداری بدون نور تنها ۱۰٪ تا ۱۵٪ کاهش می‌یابد.

هم زدن باعث ایجاد دمای داخلی ناهموار می‌شود که منجر به پخت زودرس موضعی یا تبخیر غیرطبیعی حلال می‌شود. انحراف ویسکوزیته پس از ۴-۶ ساعت بازیابی دمای مناسب، کمتر یا مساوی ۵٪ است، در حالی که هم زدن نامناسب (违规搅拌) می‌تواند باعث انحراف تا ۲۰٪ شود.

هر 6 ماه یکبار کالیبره کنید تا خطای دما ±1 درجه سانتیگراد و خطای رطوبت ±3٪ RH تضمین شود و از شرایط نگهداری خارج از کنترل جلوگیری شود.

استفاده مداوم نباید بیش از ۸ ساعت در دمای اتاق ۲۰-۲۵ درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی کمتر یا مساوی ۶۰٪ باشد. در صورت تجاوز از این مقدار، ویسکوزیته ۳۰ تا ۵۰ درصد افزایش می‌یابد و میزان نقص چاپ به ۱۵ تا ۲۰ درصد می‌رسد.

با توجه به بار تولید و میزان تفاله لحیم، هر 500 تا 1000 متر مکعب PCB تولید شده را تعویض کنید؛ در صورت افزایش محتوای مس به بیش از 0.8٪، از قبل تعویض کنید، در غیر این صورت میزان نقص 25 تا 35 درصد افزایش می‌یابد.

به ازای هر 0.1 میلی‌متر افزایش قطر اتصال لحیم، میزان مصرف 15 تا 20 درصد افزایش می‌یابد. میزان مصرف را می‌توان با محاسبه حجم اتصال لحیم (چگالی SAC305، 7.4 گرم بر سانتی‌متر مکعب) پیش‌بینی کرد.

دما: ۳۵۰-۳۸۰ درجه سانتیگراد، زمان: ۲-۳ ثانیه. بیش از ۴۰۰ درجه سانتیگراد یا >۵ ثانیه به راحتی به قطعات آسیب می‌رساند، کمتر از ۳۵۰ درجه سانتیگراد مستعد لحیم‌کاری ناکافی است و میزان نقص احتمالاً تا ۴۰٪ افزایش می‌یابد.

زاویه ۴۵ تا ۶۰ درجه بهینه است. کمتر از ۴۵ درجه منجر به حجم چاپ ناکافی، و بیشتر از ۶۰ درجه منجر به پاشش و قندیل شدن می‌شود، و به ازای هر ۵ درجه انحراف، میزان نقص ۸ تا ۱۰ درصد افزایش می‌یابد.

اشعه ایکس می‌تواند حفره‌هایی با قطر ≥0.1 میلی‌متر را تشخیص دهد. استاندارد IPC-A-610: مساحت حفره ≤25٪ برای محصولات کلاس B، ≤15٪ برای کلاس C، با حفره‌های بیش از حد که بر اتلاف گرما و استحکام تأثیر می‌گذارند.

شرایط: 25±0.5℃، سرعت چرخش 5 دور در دقیقه، آزمایش به مدت 60 ثانیه. ویسکوزیته استاندارد SAC305: 80-120 پاسکال بر ثانیه، در صورت انحراف بیش از ±15%، تنظیم لازم است.

با دستگاه تست کشش با سرعت ۵ میلی‌متر در دقیقه آزمایش کنید. ≥۰.۵ نیوتن برای بسته ۰۶۰۳، ≥۱.۵ نیوتن برای سیم‌های QFP، استحکام ناکافی و مستعد شکست در اثر ارتعاش.

پس از سنگ‌زنی و صیقل دادن، با تمرکز بر ضخامت لایه IMC (1-3μm برای SAC305)، زیر میکروسکوپ مشاهده کنید. ضخامت بیش از 5μm اتصالات لحیم را شکننده می‌کند و طول عمر را بیش از 50٪ کاهش می‌دهد.

آزمایش با کروماتوگرافی یونی، باقیمانده یون در واحد سطح ≤1.5μg/cm² (در معادل NaCl)، بیش از حد به راحتی باعث اتصال کوتاه مهاجرت الکتروشیمیایی می‌شود.

نرخ ۱-۳ درجه سانتیگراد بر ثانیه مناسب است. اگر دمای قطعه بیش از ۵ درجه سانتیگراد بر ثانیه باشد، مستعد ترک خوردگی ناشی از تنش حرارتی در قطعات است، و اگر دمای قطعه کمتر از ۱ درجه سانتیگراد بر ثانیه باشد، چرخه تولید طولانی‌تر شده و به راحتی باعث ایجاد تخلخل می‌شود و نرخ نقص را ۲۰ تا ۳۰ درصد افزایش می‌دهد.

از دهانه‌های پلکانی و گوشه‌های گرد برش لیزری استفاده کنید. دهانه QFP با گام ۰.۳ میلی‌متر را ۱۰ تا ۱۵ درصد کاهش دهید و گوشه‌های گرد ۰.۰۵ میلی‌متری اضافه کنید که نرخ فروپاشی را از ۱۲ درصد به ۳ تا ۵ درصد کاهش می‌دهد.

محیط نیتروژن (محتوای اکسیژن

برای هر 0.5 میلی‌متر افزایش ضخامت PCB، سرعت خنک‌سازی را 1-2 درجه سانتیگراد بر ثانیه کاهش دهید. خنک‌سازی خیلی سریع (>5 درجه سانتیگراد بر ثانیه) برای تخته‌های ضخیم مستعد ترک خوردن، و خیلی آهسته بر راندمان تأثیر می‌گذارد و باعث اکسیداسیون می‌شود.

هرچه ویسکوزیته بالاتر باشد، سرعت جدا شدن از قالب کمتر است. ویسکوزیته بالا (بیش از ۱۵۰ پاسکال ثانیه): ۱-۲ میلی‌متر بر ثانیه، ویسکوزیته پایین (کمتر از ۸۰ پاسکال ثانیه): ۳-۴ میلی‌متر بر ثانیه، احتمال ایجاد قندیل و لحیم ناکافی.

تجهیزاتی که دارای ۸ ناحیه دمایی یا بیشتر هستند، برای بردهای مدار چاپی با چگالی بالا مناسب‌ترند و در مقایسه با تجهیزات ۶ ناحیه‌ای، نرخ تایید صلاحیت را از ۸۵٪ به بیش از ۹۵٪ افزایش می‌دهند و کنترل دمای دقیق‌تری نیز دارند.

سرعت چرخش 20 تا 40 دور در دقیقه بهترین یکنواختی مایع لحیم را ایجاد می‌کند. پس از توقف هم زدن، اختلاف دما بین لایه‌های بالایی و پایینی 3 تا 5 درجه سانتیگراد در ساعت افزایش می‌یابد و انحراف ترکیب و میزان نقص 10 تا 15 درصد افزایش می‌یابد.

دقت باید در محدوده ±0.01 میلی‌گرم کنترل شود. برای بسته‌های 0201، انحراف >±0.02 میلی‌گرم احتمال اتصال کوتاه/لحیم‌کاری ناکافی را 40 تا 50 درصد افزایش می‌دهد و به طور جدی بر بازده تأثیر می‌گذارد.

تنش 0.8-1

فرآیند: جمع‌آوری طبقه‌بندی‌شده → ذوب و حذف ناخالصی → تنظیم ترکیب. دمای ذوب ۲۸۰-۳۲۰ درجه سانتیگراد، محتوای قلع ≥۹۹.۵٪ پس از حذف ناخالصی. جلوگیری از آلودگی فلزات سنگین؛ فاضلاب باید خنثی و رسوب داده شود تا استانداردهای تخلیه GB 8978-1996 را برآورده کند.

حاوی اسید آبیتیک و ایزوپروپانول. محدودیت‌های مواجهه شغلی: اسید آبیتیک ۵ میلی‌گرم بر متر مکعب (میانگین وزنی زمانی)، ایزوپروپانول ۹۸۰ میلی‌گرم بر متر مکعب. مجهز به تهویه با راندمان بالا برای جلوگیری از تحریک تنفسی و عصبی.

به عنوان HW49 (کد 900-041-49) طبقه‌بندی می‌شود، باید توسط واحدهای واجد شرایط دفع شود، با اقدامات مدیریت اسناد انتقال زباله‌های خطرناک مطابقت داشته باشد و از مخلوط کردن آن با زباله‌های خانگی اکیداً خودداری شود.

برای نگهداری مواد اشتعال‌زا، درجه ضد انفجار Ex dⅡBT4 الزامی است. از چراغ‌ها/کلیدهای ضد انفجار استفاده کنید و از تجهیزات تولید جرقه خودداری کنید. عدم رعایت این استاندارد، خطر آتش‌سوزی/انفجار را 30 تا 50 درصد افزایش می‌دهد.

در ظروف خشک و دربسته حاوی ۰.۵٪ تا ۱.۰٪ آنتی‌اکسیدان BHT نگهداری شود. اکسیداسیون در صورت تماس با محیط، در عرض ۲۴ ساعت ۵۰٪ افزایش می‌یابد؛ نگهداری در ظروف دربسته، دوره بازیافت را به ۳ تا ۶ ماه افزایش می‌دهد.

کاهش ضخامت از 0.15 میلی‌متر به 0.12 میلی‌متر تحت شرایط کیفی مطلوب، کاهش 20 تا 25 درصدی مصرف. بهینه‌سازی DOE هزینه هر PCB را 0.3 تا 0.5 یوان کاهش می‌دهد.

میانگین صنعت: ۸٪ -۱۲٪. اقدامات: تغذیه خودکار سیم (کاهش ۳-۵٪ تلفات)، روش‌های بهینه (کاهش ۱۵٪ -۲۰٪ لحیم‌کاری خالی)، بازیافت سیم‌های ضایعاتی (میزان بازیابی ۷۰٪ -۸۰٪)، می‌تواند به ۵٪ -۸٪ کاهش یابد.

شاخص‌ها: قیمت واحد، محتوای فلز (+5% هزینه به ازای +1%)، نرخ نقص چاپ (-0.5 یوان/PCB به ازای -1%)، عمر مفید (-3% هزینه انبارداری به ازای +1 ماه)، محاسبه شده با شاخص وزنی.

اقدامات: محافظت از نیتروژن (کاهش ۴۰ تا ۶۰ درصد تفاله)، روغن ضد اکسیداسیون (کاهش ۵۰ تا ۷۰ درصد سرعت اکسیداسیون)، کنترل دما ±۲ درجه سانتیگراد، می‌تواند تفاله را از ۵ کیلوگرم در هر کیت به ۲ تا ۳ کیلوگرم در هر کیت کاهش دهد.

افزایش گردش مالی از ۴ به ۶ بار در سال، هزینه اشغال سرمایه را ۳۳٪ کاهش می‌دهد. بهبود کارایی از طریق تدارکات JIT، بهینه‌سازی موجودی (کاهش ۲۰ تا ۳۰ درصدی) و کوتاه شدن چرخه (کاهش ۱۵ تا ۲۰ روزه).

تمرکز: بازرسی مواد اولیه (پوشش ۱۰۰٪)، کنترل تولید (مثلاً انحراف زمان اختلاط خمیر لحیم ≤۵٪)، آزمایش محصول نهایی (≥۱۰ مورد در هر دسته)، جابجایی محصول نامنطبق (به موقع بودن ≥۹۵٪).

شاخص‌های ارزیابی: تجهیزات تحقیق و توسعه (DSC، در دسترس بودن SEM)، نسبت پرسنل تحقیق و توسعه (≥15%)، تعداد اختراعات (≥3 اختراع جدید در سال)، چرخه توسعه محصول جدید (به طور متوسط ​​≤6 ماه).

نسبت: ۵٪ تا ۱۰٪ از مبلغ خرید سالانه. برای نرخ نقص دسته‌ای بیشتر از ۳٪ کسر کنید، پس از ۳ دسته متوالی برای ایجاد انگیزه در کنترل کیفیت، محصول را برگردانید.

شامل: ترکیب آلیاژ (به عنوان مثال، تحمل SAC305 Sn±0.5٪، Ag±0.2٪، Cu±0.1٪)، نقطه ذوب (217℃±3℃)، ویسکوزیته (50-150Pa·s±10٪)، سطح فعالیت (به عنوان مثال، هالید درجه RA ≤0.5٪)، الزامات محیطی (RoHS 2.0) و غیره

سوابق سیستم: شماره بچ، تاریخ تولید، ترکیب، زمان انبارداری و غیره، مرتبط با شناسه‌های منحصر به فرد PCBA. زمان تعیین محل مشکل از ۲۴ به کمتر یا مساوی ۲ ساعت کاهش یافته است.

شاخص‌ها: گردش موجودی (در سطح عالی ۸ تا ۱۰ بار در سال)، زمان از زمان تحویل تا خط تولید (کمتر یا مساوی ۱ ساعت)، نسبت زمان از کارافتادگی به دلیل مشکلات مدیریتی (کمتر از ۰.۵٪)، بهبود مبتنی بر داده.