1. บทนำ
การบัดกรีแบบรีโฟลว์เป็นขั้นตอนสำคัญในกระบวนการ SMT ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการกำหนดความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ ตามข้อมูลระบุว่า ไอพีซี-เจ-เอสดี-020การผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ต้องการความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิที่ ±5°C ในภาคส่วนต่างๆ เช่น อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ (AEC-Q100) และอวกาศ (MIL-STD-883) คุณภาพของการบัดกรีส่งผลโดยตรงต่อความปลอดภัยและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์
2. หลักการของกระบวนการและจุดควบคุมที่สำคัญ
การบัดกรีแบบรีโฟลว์สร้างรอยเชื่อมที่มั่นคงด้วยการควบคุมอุณหภูมิ พารามิเตอร์สำคัญ ได้แก่:
- ·อัตราการทำความร้อน: อัตราการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ 1–3 องศาเซลเซียสต่อวินาที (เพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน)
- ·อุณหภูมิสูงสุด: สูงกว่าจุดหลอมเหลวของตะกั่วบัดกรี 20–40°C (โดยทั่วไปอยู่ที่ 235–245°C สำหรับ SnAgCu)
- ·เวลาเหนือระดับของเหลว (TAL): 30–90 วินาที
- ·อัตราการทำความเย็น: อัตราการเปลี่ยนแปลง 1–4°C/วินาที (เพื่อปรับปรุงโครงสร้างจุลภาคของรอยเชื่อมบัดกรี)
3. การนำไปใช้ทางเทคนิคที่สำคัญ
3.1 การเพิ่มประสิทธิภาพโปรไฟล์อุณหภูมิ
- ·ใช้เครื่องวัดอุณหภูมิ KIC ที่มีระบบตรวจสอบแบบเรียลไทม์ 6–12 ช่องสัญญาณ
- ·รับประกัน พื้นผิวบอร์ด ΔT และ ราคา .
- ·ผลการศึกษาของ SMTA แสดงให้เห็นว่า โปรไฟล์ความร้อนที่เหมาะสมที่สุดสามารถลดข้อบกพร่องในการบัดกรีได้ถึง 60% (โรงเรียนมัธยมปลาย ปี 2021)
3.2 การควบคุมบรรยากาศ
- ·การป้องกันด้วยไนโตรเจน: เดอะ2 ความเข้มข้น รายงานการวิจัยของเฮลเลอร์)
- ·การพาความร้อนด้วยอากาศร้อน: การควบคุมการไหลของอากาศ (0.5–1.5 เมตร/วินาที) ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการถ่ายเทความร้อนเป็นไปอย่างสม่ำเสมอ
3.3 ตัวชี้วัดประสิทธิภาพของอุปกรณ์
| ยี่ห้อ/รุ่น | เขตอุณหภูมิ | ความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิ | การบริโภคไนโตรเจน | คุณสมบัติ |
|---|---|---|---|---|
| เฮลเลอร์ 1910 | 12 | ±1°C | 15 ลบ.ม./ชม. | อากาศร้อนแบบหมุนเวียนสองทาง |
| เรห์ม วี9 | 10 | ±1.5°C | 12 ลบ.ม./ชม. | การหลอมสุญญากาศ |
| จูตูโอ เจเอส-800 | 8 | ±2°C | 18 ลบ.ม./ชม. | ระบบระบายความร้อนอัจฉริยะ |
4. ระบบการประกันคุณภาพ
4.1 การตรวจสอบกระบวนการ
- ·การวิเคราะห์ SPC แบบเรียลไทม์: CRP ≥ 1.33
- ·การตรวจสอบความถูกต้องของโปรไฟล์อุณหภูมิอีกครั้ง: ทุกๆ 4 ชั่วโมง
- ·การตรวจสอบด้วยรังสีเอ็กซ์: รับประกันคุณภาพของรอยเชื่อมบัดกรีตามมาตรฐาน ไอพีซี-เอ610 มาตรฐาน
4.2 การตรวจสอบความน่าเชื่อถือ
- ·การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ: -40°C ถึง 125°C, 1000 รอบ
- ·การสั่นสะเทือนเชิงกล: การทดสอบ 3 แกน ความถี่ 20–2000 เฮิรตซ์
- ·โลหะวิทยา: ความหนาของสารประกอบโลหะระหว่างกัน (IMC) 2–5 ไมโครเมตร
5. กรณีศึกษาการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม
- ·อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับยานยนต์: ผ่านมาตรฐานการทดสอบความเครียดจากความร้อน 3000 รอบ
- ·อุปกรณ์ทางการแพทย์: ได้รับการรับรองตามมาตรฐาน ISO 13485 สำหรับการตรวจสอบย้อนกลับและความน่าเชื่อถือของกระบวนการผลิต
- ·การสื่อสาร 5G: ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสมบูรณ์ของสัญญาณด้วยรูปทรงรอยเชื่อมบัดกรีที่เหมาะสมที่สุดสำหรับโมดูล mmWave
6. สรุป: หลักการพื้นฐานของการบัดกรีแบบรีโฟลว์ที่มีความน่าเชื่อถือสูง
- ·การควบคุมโปรไฟล์ความร้อนที่แม่นยำ
- ·ประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์ที่เสถียรและมีประสิทธิภาพ
- ·การตรวจสอบคุณภาพตลอดกระบวนการและการตรวจสอบความน่าเชื่อถือ
ด้วยการควบคุมกระบวนการอย่างเป็นระบบ ผู้ผลิตสามารถบรรลุผลผลิตการบัดกรีแบบรีโฟลว์ได้ ≥99.9% ซึ่งถือเป็นระดับคุณภาพและความสม่ำเสมอชั้นนำของอุตสาหกรรม
เอกสารอ้างอิง
- 1.IPC-J-STD-020E, 2020
- 2. เอกสารไวท์เปเปอร์ของ Heller Process Solutions ปี 2022
- 3. รายงานการประชุมนานาชาติ SMTA ปี 2021
- 4.มาตรฐาน MIL-STD-883H, 2019
- 5.AEC-Q100 Rev-H, 2014
