בחירת סוג אבקת משחת הלחמה אינה רק עניין של בחירת האבקה המשובחת ביותר שיש. החלקיקים חייבים להיות קטנים מספיק עבור פתחי השבלונה התובעניים ביותר, אך המשחה השלמה חייבת להתאים גם לסגסוגת, מערכת השטף, עובי השבלונה, תנאי האחסון, תהליך הזרימה מחדש ויציבות הייצור הנדרשת.
תשובה מהירה:השתמש בכלל חמישה-כדורים כמסך ראשוני לממד הצר של צמצם מלבני. עבור צמצם עגול, השתמש בהערכת ספירת חלקיקים-שמרנית יותר מכיוון שהאזור השמיש מצטמצם מקו המרכז. לאחר מכן חשב את יחס השטח ואמת את התוצאה עם הדפסה חוזרת ובדיקת משחת הלחמה.
רצף זה עוזר לחסל גדלי אבקה בלתי מתאימים בעליל. הוא אינו מחליף את גיליון הנתונים הטכניים של המוצר, סקירת עיצוב השבלונות או אימות התהליך.
מדוע גודל האבקה חשוב בהדפסת שבלונות
משחת הלחמהמשלב אבקת סגסוגת עם רכב המכיל שטף-. במהלך ההדפסה, המשחה חייבת להתגלגל לפני המגב, למלא את הפתח ולהיפרד מדפנות השבלונה בעודה נשארת על כרית ה-PCB.
גודל האבקה משפיע על כמה חלקיקים יכולים לתפוס פתח קטן. עם זאת, גודל החלקיקים הוא רק חלק אחד מהתהליך. העקרון העבודה של משחת הלחמהתלוי גם בכימיה של שטף, ריאולוגיה והתנהגות חימום.
לבחירת אבקה, שמור שלושה מונחים נפרדים:
- גודל אבקת משחת הלחמההוא הנושא הכללי של -גודל החלקיקים.
- סוג אבקההוא סיווג כגון סוג 3, סוג 4, סוג 5 או סוג 6.
- מגבלת גודל-חלקיקים עליונההוא הערך המשמש לחישוב הסינון הגיאומטרי הראשון.
אל תניח שלכל מוצר עם אותו ייעוד Type יש הפצה מבוקרת זהה. השתמש במפרט בפועל של הספק לחישובים סופיים.
מהם חמשת-כללי הקרנת הצמצם-הכדור והעגול-?
שתי השיטות משווים את חלקיקי האבקה הרלוונטיים הגדולים ביותר עם פתח השבלונה הקטן ביותר. הם עונים על שאלה מוקדמת:
האם החלקיקים קטנים מספיק עבור גיאומטריית הצמצם מבלי שאוכלוסיית החלקיקים הניתנים תהיה מוגבלת מדי?
הם אינם מודדים ישירות את שחרור הדבק, יעילות העברה או איכות הלחמה הסופית-.
כלל חמשת הכדורים-לפתחים מלבניים
כלל חמישה-כדורים מיושם בדרך כלל על הממד הצר ביותר של צמצם מלבני.
רוחב צמצם מינימלי ≈ 5 × מגבלת גודל החלקיקים- העליון
למשחה עם גודל חלקיקים עליון של 38 מיקרומטר:
5 × 38 μm = 190 μm
לכן צמצם מלבני ברוחב 200 מיקרומטר עובר בצר את המסך הגיאומטרי הזה.
הכלל מבוסס בדרך כלל על הקצה העליון של חלוקת החלקיקים המבוקרת, ולא על קוטר החלקיקים הממוצע. הספרות הטכנית של IPC דנה במערכת היחסים הזו עם חמישה-חלקיקים כקו מנחה הנדסי ולא כשיטת הסמכה שלמה לתהליך.
מסך שמרני לצמצמים עגולים
צמצם עגול יוצר בעיית אריזה אחרת. חמישה חלקיקים עשויים להתאים על פני קוטר המרכז, אך הרוחב הזמין פוחת הרחק מקו המרכז. משחה שעוברת רק עכשיו את חישוב חמשת- הכדורים המלבני עשויה אפוא לספק אוכלוסיית חלקיקים מוגבלת על פני כל השטח העגול.
מסך הנדסי שמרני נפוץ הוא:
קוטר צמצם עגול מינימלי ≈ 8 × מגבלת גודל החלקיקים העליונים-
עבור גודל חלקיקים עליון של 38 מיקרומטר:
8 × 38 μm = 304 μm
פתח עגול של 275 מיקרומטר אינו עומד בערך השמרני הזה, אם כי כשבעה חלקיקים בגודל-עליון יכולים להשתרע על קוטרו. השילוב עשוי עדיין להדפיס בתנאים-מבוקרים היטב, אבל יש לו פחות שוליים גיאומטריים מאשר למשחה עם חלקיקים קטנים יותר.
יש להתייחס לחישוב הצמצם העגול- הזה כהוריסטיקת מיון, לא כדרישת IPC או כלל אוניברסלי לעבור/נכשל.
סוגי אבקת הלחמה נפוצים
הטווחים שלהלן משמשים בדרך כלל להשוואה הנדסית. אשר את חלוקת החלקיקים המדויקת, שיטת הבדיקה והמפרט עם גיליון הנתונים הנוכחי של המוצר לפני רכישה או אישור תהליך.
| סוג אבקה | טווח חלקיקים משותף | גודל עליון משמש להקרנה | סף חמישה-כדורים | סף שמונה-חלקיקים מעגלי |
|---|---|---|---|---|
| סוג 3 | 25–45 μm | 45 μm | 225 μm | 360 μm |
| סוג 4 | 20–38 μm | 38 μm | 190 μm | 304 μm |
| סוג 5 | 15–25 μm | 25 μm | 125 μm | 200 μm |
| סוג 6 | 5–15 μm | 15 μm | 75 μm | 120 μm |
ערכים אלה מסבירים מדוע סוג 4 עשוי להדפיס תכונות שקשות עבור סוג 3, ומדוע ניתן לשקול סוג 5 או סוג 6 עבור צמצמים עדינים יותר. הם לא מתכוונים שכל מכלול צריך לעבור לאבקה הכי קטנה שיש.
ככל שגודל החלקיקים יורד, יותר חלקיקים יכולים לתפוס צמצם קטן והגדרת התכונות העדינה- עשויה להשתפר. במקביל, שטח הפנים הכולל של החלקיקים גדל, ולכן בקרת חמצון, אחסון, ניסוח שטף והתנהגות זרימה חוזרת יכולים להיות רגישים יותר. הרחב יותרתכונות פיזיקליות של משחת הלחמהלכן יש לבדוק יחד עם סוג אבקה.
דוגמה מעובדת 1: צמצם מלבני בגודל 0.20 מ"מ
שקול צמצם מלבני עם רוחב מינימלי של:
0.20 מ"מ=200 מיקרומטר
מסך סוג 3
5 × 45 μm = 225 μm
הצמצם של 200 מיקרומטר קטן מערך ההקרנה של 225 מיקרון.
תוצאת ההקרנה:סוג 3 אינו עובר את מסך החמישה-כדורים המקובל.
סוג 4 מסך
5 × 38 μm = 190 μm
הצמצם של 200 מיקרומטר גדול מעט מ-190 מיקרומטר.
תוצאת ההקרנה:סוג 4 עוברים, אך עם שוליים גיאומטריים מוגבלים.
סוג 5 מסך
5 × 25 μm = 125 μm
סוג 5 מספק מרווח גדול יותר בגודל החלקיקים-.
זה לא הופך אוטומטית את סוג 5 לחומר הטוב יותר. כאשר סוג 4 כבר מספק שחרור יציב, זרימה חוזרת מקובלת וביצועי אחסון מתאימים, שינוי לאבקה עדינה יותר עשוי להוסיף עלות או רגישות לתהליך מבלי לפתור בעיה מוגדרת.
הכלל צריך לבטל אפשרויות בלתי מתאימות בעליל. זה לא צריך לבחור את ההדבקה המלאה בפני עצמה.
דוגמה מעובדת 2: צמצם עגול של 0.275 מ"מ
עכשיו שקול צמצם עגול בקוטר של:
0.275 מ"מ=275 מיקרומטר
מסך סוג 3
8 × 45 μm = 360 μm
הצמצם נמוך במידה ניכרת מהערך השמרני של 360 מיקרומטר.
השלכה מעשית:לסוג 3 יש שוליים גיאומטריים מוגבלים עבור תכונה מעגלית זו.
סוג 4 מסך
8 × 38 μm = 304 μm
הצמצם של 275 מיקרומטר נשאר מתחת לסף השמרני.
275 ÷ 38 ≈ 7.2
בערך שבעה חלקיקים בגודל-עליון יכולים להשתרע על הקוטר. סוג 4 עדיין עשוי להדפיס בהצלחה כאשר ההדבקה, הסטנסיל והמדפסת נשלטים היטב, אך הוא אינו עומד במלואו במסך שמונה-החלקיקים השמרני.
סוג 5 מסך
8 × 25 μm = 200 μm
הצמצם של 275 מיקרומטר חורג מהערך הזה.
השלכה מעשית:סוג 5 מספק שולי גודל חלקיקים- חזקים יותר וראוי להתייחסות כאשר סוג 4 אינו יכול לייצר נפח פיקדון יציב או שחרור.
מדוע כללי-ספירת כדורים הם רק המסך הראשון
משחה יכולה לעבור את מסך החלקיקים הגיאומטרי ועדיין להדפיס בצורה גרועה. השוואת אבקה-ל-צמצם אינה מתייחסת במלואה לכוחות שמחזיקים את הדבק בתוך הסטנסיל.
יחס שטח
יחס שטח משווה את אזור פתיחת הצמצם עם אזור הקיר של הצמצם-. IPC-7525C מגדיר את הגיאומטריה הזו בהנחיית עיצוב השבלונות שלו.
עבור צמצם מלבני:
יחס שטח=L × W ÷ [2 × T × (L + W)]
כאשר L הוא אורך הצמצם, W הוא רוחב הצמצם ו-T הוא עובי הסטנסיל.
עבור צמצם עגול:
יחס שטח=D ÷ 4T
כאשר D הוא קוטר הצמצם ו-T הוא עובי הסטנסיל.
אזור עבודה-דוגמה ליחס
שקול צמצם מלבני עם:
- L=0.40 מ"מ;
- W=0.20 מ"מ;
- T=0.10 מ"מ.
יחס שטח=0.40 × 0.20 ÷ [2 × 0.10 × (0.40 + 0.20)]
יחס שטח=0.08 ÷ 0.12 ≈ 0.67
ערך זה קרוב להתייחסות המסורתית של 0.66 המשמשת לעתים קרובות להדפסת שבלונות קונבנציונלית. זה נשאר התייחסות הנדסית ראשונית ולא מגבלת קבלה אוניברסלית. ניסוח הדבק, צמצם-איכות הקיר, ציפוי ובקרת תהליך יכולים לשנות את היכולת בפועל.
אם עובי השבלונה גדל בזמן שממדי הצמצם נשארים זהים, שטח הקיר גדל והשחרור בדרך כלל הופך קשה יותר. תוצאת ספירת הכדורים- אינה משתנה, וזו הסיבה שיש להתייחס לסינון החלקיקים וליחס השטח בנפרד.
יעילות העברה
יעילות העברה משווה את נפח הדבק שהופקד על ה-PCB עם נפח הצמצם התיאורטי:
יעילות העברה=נפח הדבקה מופקד ÷ נפח צמצם תיאורטי × 100%
יש להעריך את הערך יחד עם שינוי נפח והדפסה-כדי-להדפיס עקביות. פיקדון מקובל אחד אינו מוכיח שהתהליך יציב.
גורמים נוספים המשפיעים על שחרור צמצם
סטנסיל קיר איכות וציפוי
הדבק חייב להיפרד מקירות הצמצם ולהישאר על כרית ה-PCB. השחרור יכול להיות מושפע מאיכות חיתוך הלייזר-, חספוס הקיר, חומר נייר כסף, ליטוש אלקטרו, ציפוי ננו, בלאי, משחה מיובשת וזיהום בצד התחתון של השבלונה.
צמצם חלק -מתוחזק היטב עשוי להדפיס באופן עקבי יותר מצמצם מחוספס או מזוהם עם אותם מידות נומינליות.
גודל נומינלי לעומת -גודל צמצם בנוי
מידות הציור שימושיות לבחירה מוקדמת, אך הפתח המוגמר עשוי להיות שונה בגלל סובלנות חיתוך, גימור ובדיקה. כאשר עיצוב קרוב למגבלה של-גודל או שטח-יחס חלקיקים, השתמש בממדים של-ממדי צמצם בנוי במקום להסתמך רק על ערך ה-CAD הנומינלי.
הדבק ריאולוגיה ותנאי תהליך
אבקת הלחמה היא רק מרכיב אחד של הדבק. כלי השטף משפיע על צמיגות, דילול גזירה, מילוי, צניחה, התנהגות הפרדה, עמידות לייבוש והתאוששות לאחר הפסקת המדפסת.
ההדפסה יכולה להשתנות גם עם מהירות ולחץ המגב, מהירות ההפרדה, תמיכת הלוח, אטם השבלונה-ל-הלוח, תנאי החדר, גיל ההדבקה ותדירות ניקוי השבלונות. המאמר עלכיצד כימיית השטף משפיעה על הרכבת אלקטרוניקהמסביר מדוע אי אפשר להתעלם מהרכב.
כאשר המילוי נראה מקובל אך השחרור נותר לא עקבי, סקור תחילה את אטם, מצב הצמצם, התנהגות ההפרדה ומצב ההדבקה לפני שתניח שגודל החלקיקים הוא הגורם היחיד.
זרימת עבודה שישה-שלבי בחירת סוג אבקה
שלב 1: מצא את הצמצם הקריטי הקטן ביותר
סקור את השבלונה המלאה ולא רק את הרכיב הנפוץ ביותר. רשום את הרוחב הקטן ביותר, הקוטר הקטן ביותר, אורך הצמצם, צורות יוצאות דופן ועובי סטנסיל- מקומי.
שלב 2: הקלט את צורת הצמצם
סווגו כל תכונה קריטית כמלבנית, מרובעת, מעגלית, ריבוע מעוגל, לוח בית, חלונית-חלון או גיאומטריה מותאמת אישית אחרת. החל את מסך חמישה-כדורים בעיקר על הממד הצר של תכונות מלבניות והשתמש בהערכה שמרנית יותר עבור פתחים מעגליים.
שלב 3: השג את מפרט האבקה בפועל
בקש מהספק את סוג האבקה, טווח נומינלי, מגבלת -גודל החלקיקים העליונה, מפרט צורת החלקיקים-, שיטת הבדיקה ומידע הבקרה- של החלקיקים. אין לחשב מקוטר ממוצע בלבד.
שלב 4: החל את המסך הגיאומטרי
חשב את הרוחב המינימלי המלבני חלקי קוטר החלקיקים העליון. ערך מתחת לחמישה מצביע על כך שיש להעריך אבקה עדינה יותר, צמצם גדול יותר או שינוי עיצובי.
עבור צמצם עגול, תוצאה מתחת לשמונה בערך ראויה לתשומת לב נוספת מכיוון שהרוחב השמיש פוחת הרחק מקו האמצע.
שלב 5: חשב יחס שטח
כלול עובי סטנסיל בפועל. אם הלוח מכיל משקעים גדולים וקטנים מאוד, השווה החלפת סוג אבקה עם חלופות כגון נייר כסף דק יותר, סטנסיל מדרגה, צמצם שונה, ציפוי או שיטת השקיעה אחרת. המדריך לשיטות יישום של משחת הלחמהמספק הקשר תהליך רחב יותר.
שלב 6: אימות באמצעות הדפסה חוזרת ו-SPI
הערכת נפח מופקד, יעילות העברה, שינוי נפח, עקביות צמצם-ל-צמצם, עקביות הדפסה-ל-הדפסה, התנהגות לאחר הפסקה, התנהגות לאורך חיי השבלונה המיועדת, זיהום תחתון, ביצועי גישור, ירידה וזרימה חוזרת.
בדיקת משחת הלחמהשימושי במיוחד מכיוון שהוא מודד את ההפקדה לפני מיקום וזרימה חוזרת יכולים להסתיר את בעיית ההדפסה המקורית. שיטות רחבות יותר עבורהערכת ביצועי הלחמהיכול לתמוך בתוכנית ההסמכה הסופית.
שגיאות בחירה נפוצות באבקה{{0}
בחירת סוג אבקה בלבד מתוך שם הרכיב
ייעוד רכיב BGA או שבב- אינו דורש אוטומטית סוג אבקה אוניברסלי אחד. עיצוב הרפידה, מידות הצמצם, עובי השבלונה, צורת הצמצם, ניסוח הדבק ויכולת התהליך קובעים את הדרישה בפועל.
מסתכל רק על גודל החלקיקים הממוצע
הקצה העליון של ההתפלגות המבוקרת רלוונטי יותר לחישוב הסינון הגיאומטרי. שני מוצרים המסומנים באותו סוג עדיין יכולים להיות בעלי הפצות והתנהגות הדפסה שונים.
בהנחה שאבקה עדינה יותר תמיד טובה יותר
אבקה עדינה יותר יכולה לספק מרווח גדול יותר עבור פתחים קטנים, אך היא עשויה ליצור שיקולי אחסון, חמצון, זרימה חוזרת ועלות שונים. בחר את האבקה הגסה ביותר המספקת תהליך מאומת יציב.
התעלמות מעובי או צורה של סטנסיל
כללי ספירת-כדורים אינם כוללים עובי נייר כסף, ומידות נומינליות שוות אינן הופכות פתחים עגולים ומלבניים לשווים. יש לבדוק את יחס השטח והגיאומטריה ביחד.
התייחסות להיוריסטיקה הנדסית כדרישת תקן
כלל החמישה-כדורים ומסך האריזה העגול השמרני-תומכים בבחירה מוקדמת. האישור צריך להסתמך על שרטוטים נוכחיים, מפרטי ספק, תקנים ישימים ונתוני תהליך בפועל.
אישור הדבק מהדפסה אחת
תהליך שעובד מיד לאחר ההגדרה עשוי להתנהג אחרת לאחר הפסקה או מספר שעות על השבלונה. ההסמכה צריכה להשתמש במספר הדפסים ובחלון הייצור המיועד.
מה לכלול בהצעה להדבקת הלחמה
ספק מספיק מידע תהליך כדי שהספק ימליץ על מערכת הדבקה מלאה ולא רק על סוג אבקה:
- סגסוגת הלחמה ועופרת-דרישות ללא עופרת או עופרת;
- סוג אבקה נדרש, אם כבר צוין;
- צמצם מלבני קטן ביותר;
- הצמצם העגול הקטן ביותר;
- עובי סטנסיל נומינלי ומדוד;
- צורות צמצם קריטיות;
- גובה הרכיב הקטן ביותר;
- שיטת הדפסה, ניפוק או הזרקה;
- סיווג שטף ודרישת ניקוי;
- זרימה חוזרת של אווירה;
- תנאי אחסון וחיי סטנסיל צפויים;
- שחרור נוכחי, בעיית יעילות-העברה או פגם;
- גודל החבילה והצריכה הנדרשים.
עבור יישומי מוליכים למחצה ו-תכונה משובחת, סקור את האפשרויות הזמינותמשחת הלחמה מוליכים למחצהאפשרויות. כאשר התהליך משתמש בתצהיר ללא-מגע במקום בשבלונה רגילה,משחת הלחמה להדפסה-סילוןעשוי לדרוש גישת בחירה אחרת.
בחירת סגסוגת נשארת חלק מהמפרט המלא. המדריך לסגסוגות הלחמה בדיל נפוצות להרכבת PCBיכול לעזור להגדיר את שאלות הסגסוגת לפני בקשת המלצה.
שאלות נפוצות
ש: האם כלל החמישה-כדורים הוא דרישת IPC?
ת: זה נמצא בשימוש נרחב כקו מנחה הנדסי, אבל זה לא דרישת הסמכה של חומר או תהליך. תקנים ישימים, שרטוטים, מפרטי לקוחות ונתוני תהליכים מאומתים מקבלים עדיפות.
ש: האם כלל שמונה-כדורים הוא דרישת IPC עבור פתחים עגולים?
ת: יש להתייחס אליו כהיוריסטיקה הנדסית שמרנית לאריזה מעגלית, ולא כדרישת IPC אוניברסלית. היכולת בפועל תלויה בתהליך הסטנסיל וההדבק המלא.
ש: האם סוג 4 יכול להדפיס צמצם מלבני של 0.20 מ"מ?
ת: באמצעות גודל חלקיקים עליון של 38 מיקרומטר, סף חמשת- הכדורים הוא 190 מיקרומטר. פתח של 200 מיקרומטר עובר בצר את המסך הגיאומטרי, אך עדיין יש לבדוק את יחס השטח ובדיקות הדפסה חוזרות.
ש: האם סוג 5 תמיד טוב יותר מטיפוס 4?
ת: לא. סוג 5 מספק מרווח גיאומטרי יותר עבור פתחים קטנים, אך הבחירה הנכונה תלויה גם בשחרור, התנהגות זרימה חוזרת, אחסון, עלות ויציבות הייצור.
ש: מהי משחת הלחמה מסוג 4.5?
ת: סוג 4.5 הוא ייעוד ספק או מפרט המשמש לחלוקה בין טווחים רגילים מסוג 4 וסוג 5. אל תניח טווח אוניברסלי; השתמש בגיליון נתוני המוצר בפועל ובמגבלת גודל החלקיקים העליונה-.
ש: האם יחס שטח מחליף את כלל חמישה-כדורים?
ת: לא. ספירת החלקיקים מעריכה את גודל האבקה ביחס לצמצם. יחס שטח מעריך את שטח הפתיחה ביחס לשטח הקיר של הצמצם-. הם עונים על שאלות שונות וייתכן שניהם נדרשים.
ש: כיצד יש לאמת את הבחירה הסופית?
ת: השתמש בהדפסה חוזרת, בנתוני SPI, בבדיקות השהות, בבדיקת סטנסיל- ובדיקת זרימה חוזרת בתנאי הייצור המיועדים.
מַסְקָנָה
כלל חמישה-כדורים ומסך צמצם עגול-שמרני הם דרכים שימושיות להשוואת גודל אבקת משחת הלחמה עם גיאומטריית סטנסיל. הם מסננים ראשוניים, לא ערבויות.
התחל עם הצמצם הקריטי הקטן ביותר ומגבלת גודל החלקיקים העליונה-הממשית של הספק. לאחר מכן בדוק את עובי השבלונה, חשב את יחס השטח, בדוק את הצמצם המוגמר ואמת את יעילות ההעברה עם הדפסה חוזרת ו-SPI.
המטרה היא לא לציין את האבקה העדינה ביותר שיש. זה לבחור פורמולציה של אבקה ומשחה המייצרים משקעים יציבים וניתנים לשחזור לאורך כל חלון הייצור הנדרש.
לקבלת המלצה המבוססת על סגסוגת, סוג אבקה, גיאומטריית צמצם, עובי שבלונה ותנאי הדפסה, השתמש ב-טופס פנייה של YIHMAאוֹצור קשר עם צוות YIHMA.
