Introduksjon
Ultra-høyspent-kraftoverføring og kontrollutstyr for smartnett fungerer året-rundt i høyspentmiljøer på titusenvis av volt. Produksjonen av disse PCBA-enhetene stiller langt strengere krav til elektrisk isolasjon, termisk spredningseffektivitet og mekanisk styrke enn for forbrukerelektronikk som opererer ved romtemperatur. I SMT-prosessen er mikroskopiske tomrom svært tilbøyelige til å dannes under store -BGA-er, blyløse QFN-er og strøm-MOSFET-er (som DFN-er). Under påvirkning av elektriske- høyspenningsfelt kan disse hulrommene som er skjult i loddeforbindelser forårsake lokalisert elektrisk feltkonsentrasjon, akselerere dielektrisk sammenbrudd eller føre til brikkeutbrenthet på grunn av en økning i termisk motstand. Gjennom hele PCBA-produksjonsprosessen for{10}}høyspente kraftoverføringskort, etablerer strenge standarder for bobledybdekontroll ved åhøy-3D-røntgenstråle-presisjon (AXI)er kjernemetoden for fullstendig å forhindre forsinkede forbigående feil.
Mekanisme for boblefarer under høye-spenningsforhold: lokalisert elektrisk feltkonsentrasjon og akkumulering av termisk motstand
Bobler inne i loddeforbindelser er i hovedsak hulrom som dannes når gjenværende flyktige gasser ikke klarer å unnslippe fra mellomlaget i tide. Selv om disse boblene vises som ledende baner under konvensjonell lavspent PCBA-testing, utgjør de en skjult fare under høy- og ultra-høy-spenningsforhold. Disse boblene er fylt med rester av luft- eller flussfordampningsrester, og har en dielektrisk konstant som er langt lavere enn den til den omkringliggende tinnlegeringen. Når transiente spenninger på hundrevis eller til og med tusenvis av volt passerer gjennom puten, oppstår ekstrem elektrisk feltspenningskonsentrasjon ved kantene av boblene fordi fordelingen av elektrisk feltstyrke er omvendt proporsjonal med dielektrisitetskonstanten. Langvarig eksponering for så høy-spenning, sterke elektriske felt kan indusere mikro-utladninger (lokalt sammenbrudd), som igjen danner ledende baner til loddeforbindelsen er fullstendig ødelagt. Videre, hvis det er store{11}}bobler i den sentrale varmeavledningsputen på bunnen av enheter som QFN-er, vil deres totale termiske motstand øke eksponentielt. Varmen som genereres av kraftbrikker kan ikke forsvinne raskt gjennom kobberfolien på bunnen av PCB-en, noe som fører til at overgangstemperaturen fortsetter å stige utover den kritiske terskelen på 150 grader og til slutt fører til termisk løping.
Ny kvalitetsstandard for3D røntgenstråle (AXI): Flerdimensjonale kvantitative evalueringsberegninger
For de spesialiserte bruksområdene for høyspenningstransmisjonskort kan tradisjonell 2D-røntgeninspeksjon-på grunn av overlappende synsvinkler og manglende evne til å skille mellom delaminering-ikke lenger oppfylle kravene til kvalitetsavvisning.Produksjonslinjermå adoptere3D automatiserte røntgeninspeksjonssystemerfor å etablere digitale, tre-dimensjonale kvalitetsavvisningsterskler. Bransje-standard IPC-A-610H-spesifikasjonen tillater et boblearealforhold på opptil 25 % for standard BGA-loddekuler. For kjernekort som brukes i{12}}høyspent kraftoverføring, må denne metrikken strammes strengt: det totale boblearealforholdet på ethvert enkelt punkt på alle BGA-pinner og kritiske QFN-loddeforbindelser må kontrolleres under 12 %. Videre introduserer den nye standarden strenge begrensninger for "maksimal enkelt boble" og "bobleplassering." Enhver enkelt boble med en diameter som overstiger 20 % av loddekulens diameter anses som ikke{18}}konform. Samtidig bruker 3D AXI tomografisk skanningsteknologi for å fokusere på å overvåke om bobler er ved siden av komponentgrensesnittet eller PCB-pad-grensesnittet (dvs. IMC-laget). Eventuelle bobler innenfor loddegrensesnittet må avvises strengt-selv om de utgjør bare 5 % av det totale arealet – fordi de er svært utsatt for å utvikle sidesprekker under ytre vibrasjoner.
SMT-kildekontroll: Matrix-Sjablongeråpninger og optimalisering av loddepasta-formulering
For å redusere boblehastigheten oppdaget ved røntgeninspeksjon til innenfor de nye standardgrensene, er det nødvendig å implementere reverserte prosessjusteringer for å gi fysiske kanaler for gassutslipp underloddepasta utskriftog sjablongdesign. For QFN-jord- og varmeavlederputer med store-arealer er den tradisjonelle prosessen med å bruke én enkelt blenderåpning med full-areal grunnårsaken til stor-bobleakkumulering. Ingeniøravdelingen må implementere en blenderåpningsdesign i matrise-stil, som deler det opprinnelig åpne sjablongvinduet i 4, 9 eller 16 uavhengige 3x3 rutenettmatriser, med blenderåpningsarealet som utgjør 65 % til 75 % av det totale puteområdet. En 0,2 mm til 0,3 mm "kryss-formet" lodde{17}}fri kanal bør være igjen mellom rutenettseksjonene. I den innledende fasen avreflow lodding, løsemiddelgasser fra fluksen-som fordamper raskt ved oppvarming-vil strømme jevnt gjennom disse ubelagte banene til utsiden, og forhindrer at flere små bobler samler seg til for store bobler som overskrider akseptable grenser. I tillegg bør materialavdelingen prioritere bruken av kjemiske flukssystemer med høyt-kokepunkt-oppløsningsmidler og lave krystalliseringshastigheter for å forlenge gassfrigjøringssyklusen under temperaturstigningsfasen-.
Kalibrering av reflow-ovnstemperaturkurve: Den sentrale rollen til vakuumreflow-prosessen
De termodynamiske prosessene for reflow-lodding påvirker direkte rømningsdynamikken til interne gasser i loddepastaen mens den er i smeltet tilstand. En omhyggelig utformet temperaturkurve er det siste trinnet i å eliminere bobler. I den isotermiske sonen må teknikere forlenge holdetiden mellom 150 grader og 180 grader til 90 sekunder eller til og med 120 sekunder, slik at de aktive komponentene i fluksen kan fukte overflaten fullstendig og fordampe jevnt, og dermed forhindre konsentrert koking når de når likviduslinjen. For moduler med høy-effekt i kraftsystemer-som byr på ekstreme utfordringer-har konvensjonell luft- eller nitrogen-reflow-lodding nådd sine fysiske grenser, noe som krever omfattende bruk av vakuum-reflow-lodding. Når PCBA går inn i den høyeste temperatursonen til reflow-ovnen og loddepastaen har smeltet fullstendig, starter vakuumkammeret evakuering, og reduserer raskt det indre trykket til mellom 10 mbar og 30 mbar innen 10 sekunder. Under påvirkning av den massive trykkforskjellen mellom det indre og det ytre, utvider volumet av mikroskopiske bobler som er fanget i loddeforbindelsene raskt og unnslipper utover, hvoretter kammeret går tilbake til atmosfærisk trykk for å fullføre størkning. Eksperimentelle data bekrefter at vakuumomstrømningsprosessen konsekvent kan redusere den totale boblehastigheten under QFN-er til innenfor 3 %.
Å stole på vitenskapelig inspeksjon av digital bildebehandling og strenge fysiske prosessintervensjoner sikrer at hovedkort for høy-overføring opprettholder null-risikodrift under lang-høyspentdrift.
Raske fakta om NeoDen
- Etablert i 2010, 200 + ansatte, 27000+ kvm. fabrikk.
- NeoDen-produkter: PnP-maskiner i forskjellige serier, NeoDen YY1, NeoDen4, NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P. Reflow Oven IN-serien, samt komplett SMT-linje inkluderer alt nødvendig SMT-utstyr.
- Vellykkede 10000+ kunder over hele verden.
- 40+ Globale agenter dekket i Asia, Europa, Amerika, Oseania og Afrika.
- FoU-senter: 3 FoU-avdelinger med 25+ profesjonelle FoU-ingeniører.
- Oppført med CE og fikk 70+ patenter.
- 30+ ingeniører for kvalitetskontroll og teknisk støtte, 15+ senior internasjonalt salg, for rettidig kundesvar innen 8 timer, og profesjonelle løsninger innen 24 timer.