Nota del Editor: Esta columna apareció originalmente en el 11 2012 cuestión de la S M Revista T.
En este día y edad, las tecnologías y los conocimientos técnicos de entrar en PCB de montaje son dramáticamente creciente y, para algunos ensambladores, es difícil mantenerse al día con los avances. Tomemos, por ejemplo, el perfil térmico, uno de los elementos más importantes todavía constantemente cambiantes en el proceso de montaje de PCB.Por desgracia, todavía hay una creencia en nuestra industria que talla única cuando se trata de la imagen térmica. Hay que recordar, por el bien de nuestros fabricantes de equipos originales y sus productos, que todos los perfiles térmicos no son iguales.
En este día y edad, las tecnologías y los conocimientos técnicos de entrar en PCB de montaje son dramáticamente creciente y, para algunos ensambladores, es difícil mantenerse al día con los avances. Tomemos, por ejemplo, el perfil térmico, uno de los elementos más importantes todavía constantemente cambiantes en el proceso de montaje de PCB.Por desgracia, todavía hay una creencia en nuestra industria que talla única cuando se trata de la imagen térmica. Hay que recordar, por el bien de nuestros fabricantes de equipos originales y sus productos, que todos los perfiles térmicos no son iguales.
Sin embargo, la importancia de un buen perfil térmico va mucho más allá de ese hecho. Muchos aspectos críticos del perfil térmico debe ser aceptada por los fabricantes de equipos como una forma de rastrear eficazmente la fiabilidad de sus productos. Para empezar, vamos a definir un perfil térmico. El perfil térmico efectivo es creado para hacer las soldaduras de las conexiones perfectas que necesitan para ser y para verificar que cumplen con las especificaciones del fabricante de pasta de soldadura asociados, los tipos de componentes en la PCB, el tipo de PCB, y la masa térmica de una placa especial lleva .
Para cada nuevo montaje, termopares están unidos a cada PCB y entonces se ejecuta a través del horno de reflujo para determinar los puntos calientes y fríos en el tablero. La temperatura se mide para asegurar que la junta no se sobrecalienta, lo que puede dañar los componentes o demasiado frío, para crear uniones perfectas soldadura.
Un buen ojo sobre los aspectos críticos
Al menos una docena de aspectos medio-clave y críticos están relacionados con la creación de un perfil térmico eficaz. Estos incluyen:
- Reflujo de calibración del horno;
- El número de zonas en el horno de reflujo;
- El diseño del horno en sí;
- El analizador térmico;
- Si es o no es una tarjeta de panelized o individuo;
- Componente de mezcla de material; y
- Accesorio de termopar a los componentes.
De primera categoría de calibración del horno de reflujo significa cumplir con las especificaciones del fabricante del horno de reflujo. Cumplimiento también incluye la realización de mantenimiento preventivo regular en el horno de reflujo y llevar un registro disciplinado de mantenimiento.
El número de zonas de calentamiento en un horno de reflujo difiere. En un horno de reflujo de mesa pequeño, no puede ser tan sólo de cuatro a seis zonas. En un horno de tamaño completo, puede ser de 12 a 16. Como se muestra en la Figura 1, en general, las zonas más el mejor para permitir que los aumentos graduales de temperatura o aumento de la temperatura.Por lo tanto, siempre es mejor tener 12 zonas frente a seis-ocho, porque el objetivo es encontrar el mejor lugar en el tablero frente a la más caliente y asegurar que todos los componentes están montados correctamente.
Zulki de PCB Nuggets: Aspectos críticos de un perfil térmico
Lunes, 19 de diciembre 2012 | Zulki Khan, Tecnologías NexLogic
Figura 1: Zonas de reflujo horno.
Mientras tanto, el diseño del horno se juega un papel significativo en perfiles térmicos. La temperatura por encima de liquidus (TAL) se debe mantener en ciertos niveles. Precaución adicional se debe aplicar para evitar el aumento gradual de la temperatura demasiado alta, demasiado rápido. Un amortiguador de temperatura deben tenerse en cuenta para evitar daños a los componentes y de la propia junta. Por otro lado, si el horno no está efectivamente manteniendo TAL, no habrá suficiente humectación y remojo que puede conducir a las articulaciones montaje incorrecto, la creación de juntas abiertas y conexiones intermitentes.
Como se muestra en la Figura 2, el generador de perfiles térmico, un dispositivo rectangular del tamaño de control remoto del televisor, tiene cables de termopar unido a una placa, supervisa las temperaturas de termopar, y registra el perfil térmico del PCB. Asegurar que este dispositivo está correctamente calibrado es de suma importancia.Perfiladores de hoy ofrecen una serie de características avanzadas, entre ellas la adquisición de datos precisa, lo que es importante recoger detalles tan cruciales como las temperaturas del horno y de la zona, como las zonas se están midiendo, y el grado de precisión las zonas son.
Figura 2: perfilador termal.
Por otra parte, los perfiladores de proporcionar una gran cantidad de perfiles históricos y procesar datos. Que los datos se pueden extraer del pasado para que pueda ser estudiado cuidadosamente antes de hacer un nuevo perfil. Básicamente, los perfiladores de ofrecer una biblioteca de diferentes conjuntos de tablas con innumerables consideraciones como base para el proceso adecuado para la creación de una nueva marca receta térmico o perfil.
Índice Proceso ventana (PWI), asociado con el generador de perfiles, es otro elemento clave en la creación de un perfil térmico. Cualquiera que sea la ventana de proceso es, el perfil debe encajar en él. Con el advenimiento de plomo, la ventana de proceso ha reducido debido a las temperaturas son elevadas. Sólo se puede mantener esas altas temperaturas para los componentes de una cierta cantidad de tiempo. Por ejemplo, las especificaciones del fabricante pasta de soldadura de decir: "Mantener la temperatura a 250 º C durante no más de 20 segundos." Esto significa que el ensamblador debe ajustarse estrictamente a las especificaciones y directrices para crear el perfil correcto de lo contrario el riesgo de dañar el componente.
Otra factor a considerar es si se trata de una tabla individual o paneles.Una junta individuo tiene diferentes características de masa térmica en comparación con un panelized uno. Tableros Panelized son normalmente más pequeña con espacios de aire en el medio. Como resultado, se comporta de manera diferente cuando pasa por el horno de reflujo frente a tablas individuales. Por lo tanto, debe asegurarse de que su perfil se crea en consecuencia.
También tienes que considerar la mezcla de material del componente en la creación de un perfil térmico. La mayoría de los componentes son de plástico, cerámica, vidrio, o tántalo basada. Estos diferentes tipos de componentes vienen con diferentes características térmicas y de calefacción o de refrigeración. Esto significa que su perfil térmico debe alinearse correctamente con esas características.
También, en el tema de los materiales, otro aspecto crítico es el método utilizado para fijar termopares a un componente y si es perpendicular horizontal, paralelo horizontal, o en ángulo. Este aspecto es generalmente ignorada en la industria, pero juega un papel importante. Los diferentes métodos de fijación incluyen Kapton basada en cinta de poliimida, de aluminio, y el adhesivo térmico. La figura 3 muestra un pequeño PCB utilizando Kapton basado en cinta de poliimida como el método de fijación.
Figura 3: Small PCB con apego Kapton cinta poliamida.
Independientemente, el material utilizado adjuntar tiene características térmicas y el coeficiente de expansión térmica (CTE). Esto afecta el tipo de lecturas tomadas. En algunos casos, es necesario hacer ajustes en función del material utilizado. Otro punto intrincado es el hecho de que hay un espacio de aire entre el componente y el dispositivo de fijación.Puede ser de aluminio, cinta de poliimida Kapton, o adhesivo. Pero, en cada caso, la temperatura en ese punto accesorio mientras que la placa está en el horno de reflujo es la temperatura del aire no, la temperatura de las articulaciones, que es lo que hay que medir. La atención debe ser colocado en la temperatura de la bola de articulación o de plomo de un componente y la superficie de la PCB y no en la temperatura del aire.
Otra factor a considerar es si se trata de una tabla individual o paneles.Una junta individuo tiene diferentes características de masa térmica en comparación con un panelized uno. Tableros Panelized son normalmente más pequeña con espacios de aire en el medio. Como resultado, se comporta de manera diferente cuando pasa por el horno de reflujo frente a tablas individuales. Por lo tanto, debe asegurarse de que su perfil se crea en consecuencia.
También tienes que considerar la mezcla de material del componente en la creación de un perfil térmico. La mayoría de los componentes son de plástico, cerámica, vidrio, o tántalo basada. Estos diferentes tipos de componentes vienen con diferentes características térmicas y de calefacción o de refrigeración. Esto significa que su perfil térmico debe alinearse correctamente con esas características.
También, en el tema de los materiales, otro aspecto crítico es el método utilizado para fijar termopares a un componente y si es perpendicular horizontal, paralelo horizontal, o en ángulo. Este aspecto es generalmente ignorada en la industria, pero juega un papel importante. Los diferentes métodos de fijación incluyen Kapton basada en cinta de poliimida, de aluminio, y el adhesivo térmico. La figura 3 muestra un pequeño PCB utilizando Kapton basado en cinta de poliimida como el método de fijación.
Figura 3: Small PCB con apego Kapton cinta poliamida.
Independientemente, el material utilizado adjuntar tiene características térmicas y el coeficiente de expansión térmica (CTE). Esto afecta el tipo de lecturas tomadas. En algunos casos, es necesario hacer ajustes en función del material utilizado. Otro punto intrincado es el hecho de que hay un espacio de aire entre el componente y el dispositivo de fijación.Puede ser de aluminio, cinta de poliimida Kapton, o adhesivo. Pero, en cada caso, la temperatura en ese punto accesorio mientras que la placa está en el horno de reflujo es la temperatura del aire no, la temperatura de las articulaciones, que es lo que hay que medir. La atención debe ser colocado en la temperatura de la bola de articulación o de plomo de un componente y la superficie de la PCB y no en la temperatura del aire.
Juggling Act
Al tomar en consideración estos aspectos críticos, el perfil térmico adquiere un significado nuevo e incluso hay más en esta historia. Lo que se pretende es el perfil térmico es un acto de malabarismo debido a múltiples características conflictivas y puntos de datos, así como los puntos de los fabricantes de puntos de vista que el ingeniero de proceso tiene que lidiar con el desarrollo de la receta perfecta.
Por ejemplo, usted tiene el fabricante de pasta de soldadura, que controla cuidadosamente la rampa y el ciclo de precalentamiento. También quiere que la LAT lo más alto posible. Sin embargo, usted tiene el fabricante del componente que quiere la LAT a pico tan bajo como sea posible para evitar daños a los componentes. No hemos terminado todavía. Aquí viene el fabricante del horno en la mezcla. Él quiere asegurarse de que su horno se puede hacer un perfil de tiempo y calidad repetible después de un tiempo y sus contribuciones, en algunos casos, pueden funcionar a contrapelo de los otros dos chicos.
El ingeniero de proceso de creación del perfil térmico es capturado justo en el medio. En efecto, como dice el viejo refrán, él o ella está "entre la espada y la pared", y es, sin duda obligado a realizar un acto de malabarismo por tener que hacer concesiones inteligente si es necesario.
Se vuelve a la experiencia
Los experimentados ingenieros de proceso están bien equipados para hacer frente a esta etapa de montaje de rápida evolución, simplemente porque han manejado con éxito los cambios relacionados con la creación de un perfil térmico en los últimos 10 años. Pero cuando usted trae un ingeniero de procesos sin experiencia en esta situación, es una historia diferente.
No está muy dispuesta a crear una receta de calidad térmica que es repetible y sin defectos. La falta de experiencia provoca esos defectos comunes como cabeceo (Figura 4), las evocaciones, o la inclinación de los componentes, además de, a veces, no hay suficiente calor, lo que resulta en conexiones intermitentes o la cabeza en la almohada-para componentes BGA, por ejemplo. Además, los dispositivos de CSP y LGA tienen sus propios problemas.
Figura 4: Un ejemplo de cabeceo.
Al tomar en consideración estos aspectos críticos, el perfil térmico adquiere un significado nuevo e incluso hay más en esta historia. Lo que se pretende es el perfil térmico es un acto de malabarismo debido a múltiples características conflictivas y puntos de datos, así como los puntos de los fabricantes de puntos de vista que el ingeniero de proceso tiene que lidiar con el desarrollo de la receta perfecta.
Por ejemplo, usted tiene el fabricante de pasta de soldadura, que controla cuidadosamente la rampa y el ciclo de precalentamiento. También quiere que la LAT lo más alto posible. Sin embargo, usted tiene el fabricante del componente que quiere la LAT a pico tan bajo como sea posible para evitar daños a los componentes. No hemos terminado todavía. Aquí viene el fabricante del horno en la mezcla. Él quiere asegurarse de que su horno se puede hacer un perfil de tiempo y calidad repetible después de un tiempo y sus contribuciones, en algunos casos, pueden funcionar a contrapelo de los otros dos chicos.
El ingeniero de proceso de creación del perfil térmico es capturado justo en el medio. En efecto, como dice el viejo refrán, él o ella está "entre la espada y la pared", y es, sin duda obligado a realizar un acto de malabarismo por tener que hacer concesiones inteligente si es necesario.
Se vuelve a la experiencia
Los experimentados ingenieros de proceso están bien equipados para hacer frente a esta etapa de montaje de rápida evolución, simplemente porque han manejado con éxito los cambios relacionados con la creación de un perfil térmico en los últimos 10 años. Pero cuando usted trae un ingeniero de procesos sin experiencia en esta situación, es una historia diferente.
No está muy dispuesta a crear una receta de calidad térmica que es repetible y sin defectos. La falta de experiencia provoca esos defectos comunes como cabeceo (Figura 4), las evocaciones, o la inclinación de los componentes, además de, a veces, no hay suficiente calor, lo que resulta en conexiones intermitentes o la cabeza en la almohada-para componentes BGA, por ejemplo. Además, los dispositivos de CSP y LGA tienen sus propios problemas.
Figura 4: Un ejemplo de cabeceo.
Si el ingeniero de proceso no está suficientemente experimentado, él o ella puede crear un perfil ineficiente. Esto significa un montón de QC de ida y vuelta y un montón de correcciones. Cuesta tiempo y dinero ya veces no hay daños en los componentes. En este caso, estamos hablando de la probabilidad de dañar un componente de alto boleto cuesta $ 200 a $ 500 y, en algunos casos, unos pocos miles de dólares.
http://www.ems007.com/pages/zone.cgi?artcatid=0&a=88499&artid=88499&pg=5
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