Concept de non-nettoyage
⑴Qu'est-ce que le non-nettoyage ? [3]
L'absence de nettoyage fait référence à l'utilisation d'un flux non corrosif à faible teneur en solides dans la production d'assemblages électroniques, au soudage dans un environnement de gaz inerte, et les résidus sur la carte de circuit imprimé après le soudage sont extrêmement petits, non corrosifs et ont un extrêmement haute résistance d'isolation superficielle (SIR). Dans des circonstances normales, aucun nettoyage n'est requis pour répondre à la norme de propreté ionique (le niveau de contamination ionique de la norme militaire américaine MIL-P-228809 est divisé en : Niveau 1 ≤ 1,5ugNaCl/cm2 sans pollution ; Niveau 2 ≤ 1,5~5,0ugNACl/cm2 haute qualité ; le niveau 3 ≤ 5,0 ~ 10,0 ugNaCl/cm2 répond aux exigences ; le niveau 4 > 10,0 ugNaCl/cm2 n'est pas propre) et peut entrer directement dans le processus suivant. Il faut souligner que « sans nettoyage » et « sans nettoyage » sont deux concepts absolument différents. Ce que l'on appelle « pas de nettoyage » fait référence à l'utilisation de flux de colophane traditionnel (RMA) ou de flux d'acide organique dans la production d'assemblages électroniques. Bien qu'il y ait certains résidus sur la surface des panneaux après soudage, les exigences de qualité de certains produits peuvent être satisfaites sans nettoyage. Par exemple, les produits électroniques ménagers, les équipements audiovisuels professionnels, les équipements de bureau à faible coût et d'autres produits ne sont généralement « pas nettoyés » pendant la production, mais ils ne sont certainement pas « sans nettoyage ».
⑵ Avantages de l'absence de nettoyage
① Améliorer les avantages économiques : après avoir réalisé l'absence de nettoyage, l'avantage le plus direct est qu'il n'est pas nécessaire d'effectuer des travaux de nettoyage, ce qui permet d'économiser une grande quantité de main d'œuvre de nettoyage, d'équipement, de site, de matériaux (eau, solvant) et de consommation d'énergie. Dans le même temps, grâce au raccourcissement du flux de processus, les heures de travail sont économisées et l'efficacité de la production est améliorée.
② Améliorer la qualité du produit : en raison de la mise en œuvre d'une technologie sans nettoyage, il est nécessaire de contrôler strictement la qualité des matériaux, telles que les performances de corrosion du flux (les halogénures ne sont pas autorisés), la soudabilité des composants et des cartes de circuits imprimés, etc. ; dans le processus d'assemblage, certains moyens de processus avancés doivent être adoptés, tels que la pulvérisation de flux, le soudage sous protection de gaz inerte, etc. La mise en œuvre du processus sans nettoyage peut éviter les dommages dus aux contraintes de nettoyage sur les composants de soudage, donc non- la propreté est extrêmement bénéfique pour améliorer la qualité du produit.
③ Bénéfique pour la protection de l'environnement : après l'adoption de la technologie sans nettoyage, l'utilisation de substances SAO peut être arrêtée et l'utilisation de composés organiques volatils (COV) est considérablement réduite, ce qui a un effet positif sur la protection de la couche d'ozone.
Exigences matérielles
⑴ Flux sans nettoyage
Afin que la surface du circuit imprimé après soudage atteigne le niveau de qualité spécifié sans nettoyage, la sélection du flux est essentielle. Habituellement, les exigences suivantes sont imposées au flux sans nettoyage :
① Faible teneur en solides : moins de 2 %
Les flux traditionnels ont une teneur élevée en solides (20 à 40 %), une teneur moyenne en solides (10 à 15 %) et une faible teneur en solides (5 à 10 %). Après le soudage avec ces flux, la surface de la carte PCB présente plus ou moins de résidus, tandis que la teneur en solides du flux sans nettoyage doit être inférieure à 2 % et il ne peut pas contenir de colophane, il n'y a donc pratiquement aucun résidu sur la carte. surface après soudage.
② Non corrosif : sans halogène, résistance d'isolation de surface> 1,0 × 1011Ω
Le flux de soudure traditionnel a une teneur élevée en solides, qui peut « envelopper » certaines substances nocives après le soudage, les isoler du contact avec l'air et former une couche protectrice isolante. Cependant, en raison de sa teneur extrêmement faible en matières solides, le flux de brasage sans nettoyage ne peut pas former une couche protectrice isolante. Si une petite quantité de composants nocifs reste sur la surface du panneau, cela entraînera de graves conséquences telles que la corrosion et les fuites. Par conséquent, le flux de brasage sans nettoyage ne doit pas contenir de composants halogènes.
Les méthodes suivantes sont généralement utilisées pour tester la corrosivité du flux de soudure :
un. Test de corrosion du miroir en cuivre : tester la corrosivité à court terme du flux de soudure (pâte à souder)
b. Test sur papier test au chromate d'argent : testez la teneur en halogénures dans le flux de soudure
c. Test de résistance d'isolation de surface : testez la résistance d'isolation de surface du PCB après le soudage pour déterminer la fiabilité des performances électriques à long terme du flux de soudure (pâte à souder)
d. Test de corrosion : testez la corrosivité des résidus sur la surface du PCB après le soudage
e. Testez le degré de réduction de l'espacement des conducteurs sur la surface du PCB après le soudage
③ Soudabilité : taux d'expansion ≥ 80 %
La soudabilité et la corrosivité sont deux indicateurs contradictoires. Pour que le flux ait une certaine capacité à éliminer les oxydes et à maintenir un certain degré d'activité tout au long du processus de préchauffage et de soudage, il doit contenir un peu d'acide. Le flux le plus couramment utilisé dans les flux sans nettoyage est la série d'acide acétique non soluble dans l'eau, et la formule peut également inclure des amines, de l'ammoniac et des résines synthétiques. Différentes formules affecteront son activité et sa fiabilité. Différentes entreprises ont des exigences et des indicateurs de contrôle interne différents, mais elles doivent répondre aux exigences de haute qualité de soudage et d'utilisation non corrosive.
L'activité du flux est généralement mesurée par la valeur du pH. La valeur pH du flux sans nettoyage doit être contrôlée dans les conditions techniques spécifiées par le produit (la valeur pH de chaque fabricant est légèrement différente).
④Répond aux exigences de protection de l'environnement : non toxique, sans forte odeur irritante, fondamentalement pas de pollution pour l'environnement et fonctionnement sûr.
⑵Cartes de circuits imprimés et composants non propres
Lors de la mise en œuvre du processus de soudage sans nettoyage, la soudabilité et la propreté du circuit imprimé et des composants sont les aspects clés qui doivent être contrôlés. Pour garantir la soudabilité, le fabricant doit le stocker dans une température constante et un environnement sec et contrôler strictement son utilisation pendant la durée de stockage effective, à condition que le fournisseur soit tenu de garantir la soudabilité. Pour garantir la propreté, l'environnement et les spécifications d'exploitation doivent être strictement contrôlés pendant le processus de production afin d'éviter la pollution humaine, telle que les traces de mains, les marques de sueur, la graisse, la poussière, etc.
Processus de soudage sans nettoyage
Après l'adoption du flux sans nettoyage, bien que le processus de soudage reste inchangé, la méthode de mise en œuvre et les paramètres de processus associés doivent s'adapter aux exigences spécifiques de la technologie sans nettoyage. Le contenu principal est le suivant :
⑴ Revêtement de flux
Afin d'obtenir un bon effet sans nettoyage, le processus de revêtement de flux doit contrôler strictement deux paramètres, à savoir la teneur en matières solides du flux et la quantité de revêtement.
Habituellement, il existe trois façons d’appliquer le flux : la méthode par moussage, la méthode par crête de vague et la méthode par pulvérisation. Dans le processus sans nettoyage, la méthode de moussage et la méthode de crête de vague ne conviennent pas pour de nombreuses raisons. Tout d’abord, le flux de la méthode de moussage et de la méthode de la crête de vague est placé dans un récipient ouvert. La teneur en solvant du flux sans nettoyage étant très élevée, il est particulièrement facile à volatiliser, ce qui entraîne une augmentation de la teneur en solides. Par conséquent, il est difficile de contrôler la composition du flux pour qu'elle reste inchangée par la méthode de la gravité spécifique pendant le processus de production, et la grande quantité de volatilisation du solvant provoque également de la pollution et des déchets ; deuxièmement, étant donné que la teneur en matières solides du flux sans nettoyage est extrêmement faible, il n'est pas propice au moussage ; troisièmement, la quantité de flux appliquée ne peut pas être contrôlée pendant le revêtement, le revêtement est inégal et il reste souvent un flux excessif restant sur le bord du panneau. Par conséquent, ces deux méthodes ne peuvent pas obtenir l’effet idéal sans nettoyage.
La méthode par pulvérisation est la dernière méthode de revêtement de flux et est la plus adaptée au revêtement de flux sans nettoyage. Étant donné que le flux est placé dans un récipient sous pression scellé, le flux en brouillard est pulvérisé à travers la buse et appliqué sur la surface du PCB. La quantité de pulvérisation, le degré d'atomisation et la largeur de pulvérisation du pulvérisateur peuvent être ajustés, de sorte que la quantité de flux appliquée puisse être contrôlée avec précision. Étant donné que le flux appliqué est une fine couche de brouillard, le flux sur la surface du panneau est très uniforme, ce qui peut garantir que la surface du panneau après soudage répond aux exigences de non-nettoyage. Dans le même temps, puisque le flux est complètement scellé dans le récipient, il n’est pas nécessaire de prendre en compte la volatilisation du solvant et l’absorption de l’humidité dans l’atmosphère. De cette manière, la densité (ou l'ingrédient efficace) du flux peut rester inchangée et il n'est pas nécessaire de le remplacer avant d'être épuisé. Par rapport à la méthode de moussage et à la méthode de crête de vague, la quantité de flux peut être réduite de plus de 60 %. Par conséquent, la méthode de revêtement par pulvérisation est le processus de revêtement préféré dans le processus sans nettoyage.
Lors de l'utilisation du procédé de revêtement par pulvérisation, il convient de noter que, comme le flux contient des solvants plus inflammables, les vapeurs de solvant émises lors de la pulvérisation présentent un certain risque d'explosion. L'équipement doit donc disposer de bonnes installations d'échappement et de l'équipement d'extinction d'incendie nécessaire.
⑵ Préchauffage
Après avoir appliqué le flux, les pièces soudées entrent dans le processus de préchauffage et la partie solvant du flux est volatilisée par préchauffage pour améliorer l'activité du flux. Après avoir utilisé le flux sans nettoyage, quelle est la plage de température de préchauffage la plus appropriée ?
La pratique a prouvé qu'après l'utilisation d'un flux sans nettoyage, si la température de préchauffage traditionnelle (90 ± 10 ℃) est toujours utilisée pour le contrôle, des conséquences néfastes peuvent survenir. La raison principale est que le flux sans nettoyage est un flux à faible teneur en solides, sans halogène, avec une activité généralement faible, et son activateur peut difficilement éliminer les oxydes métalliques à basse température. À mesure que la température de préchauffage augmente, le flux commence progressivement à s'activer et lorsque la température atteint 100 ℃, la substance active est libérée et réagit rapidement avec l'oxyde métallique. De plus, la teneur en solvant du flux sans nettoyage est assez élevée (environ 97 %). Si la température de préchauffage est insuffisante, le solvant ne peut pas se volatiliser complètement. Lorsque la soudure pénètre dans le bain d'étain, en raison de la volatilisation rapide du solvant, la soudure fondue éclabousse et forme des billes de soudure ou la température réelle du point de soudure chute, ce qui entraîne de mauvais joints de soudure. Par conséquent, le contrôle de la température de préchauffage dans le processus sans nettoyage constitue un autre maillon important. Il doit généralement être contrôlé à la limite supérieure des exigences traditionnelles (100 ℃) ou plus (selon la courbe de température indicative du fournisseur) et il doit y avoir suffisamment de temps de préchauffage pour que le solvant s'évapore complètement.
⑶ Soudage
En raison des restrictions strictes sur la teneur en solides et la corrosivité du flux, ses performances de brasage sont inévitablement limitées. Pour obtenir une bonne qualité de soudage, de nouvelles exigences doivent être proposées aux équipements de soudage : ils doivent avoir une fonction de protection contre les gaz inertes. En plus de prendre les mesures ci-dessus, le processus sans nettoyage nécessite également un contrôle plus strict des différents paramètres du processus de soudage, notamment la température de soudage, le temps de soudage, la profondeur d'étamage des PCB et l'angle de transmission des PCB. Selon l'utilisation de différents types de flux sans nettoyage, les différents paramètres de processus de l'équipement de brasage à la vague doivent être ajustés pour obtenir des résultats de soudage sans nettoyage satisfaisants.
