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Electronique FAQ

Je rencontre une oxydation de mes cadres en cuivre après le durcissement final. Je ne veux pas soumettre mes assemblages à un nettoyage à l'acide rigoureux et augmenter mes coûts. Existe-t-il des alternatives ? plus minus

Il s'agit d'un problème courant rencontré par les entreprises d'assemblage de circuits intégrés.  Le post-moule, le durcissement final et la cuisson sont réalisés par lots dans un four.  Les températures pour ce processus peuvent dépasser 200 o C, et lorsqu'il se trouve dans une atmosphère d'air, entraîne l'oxydation des cadres en cuivre.

La meilleure alternative consiste à utiliser une atmosphère inerte dans le four de post-moulage.  La plupart des fours standard pour ce procédé ne sont pas conçus pour utiliser une atmosphère inerte.  Il existe plusieurs fournisseurs qui fabriquent des fours à atmosphère inerte pour ce procédé.  L'O idéal 2 Le niveau de ppm pour ce procédé est <1 000 ppm.  A ces O 2 niveaux de ppm, on peut obtenir un bon durcissement final et éliminer les cadres en cuivre pour l'oxydation.  Le coût initial pour remplacer les fours peut être légèrement prohibitif ; cependant, votre coût global de possession sera réduit et la qualité de l'assemblage sera améliorée, sans parler de l'élimination des problèmes environnementaux potentiels liés à l'élimination de l'oxyde de cuivre par décapage à l'acide et nettoyage à l'eau désionisée.

Air Products propose l'offre, le système intelligent de contrôle de l'azote (INCS), qui permet de surveiller 2 niveaux de ppm dans le four de durcissement et maintenir un O constant 2 niveau de ppm tout en contrôlant l'azote gazeux consommé.  Demandez à Air Products d'évaluer vos procédés et de vous aider à passer à un procédé de post-durcissement sous atmosphère inerte.

 

Un mauvais débit de sous-remplissage est une préoccupation commune dans l'assemblage des copeaux et est dû à plusieurs problèmes. Le problème prédominant est la présence de contaminants laissés derrière l'ensemble de post-refusion. Le principal contaminant est le résidu de fondant. Bien que vous puissiez nettoyer l'assemblage après refusion, la probabilité que le flux reste est élevée. La plupart des flux se polymérisent pendant le processus de refusion dans l'air ou à un niveau élevé d'O2 ppm (> 500 O2 ppm). Les processus de nettoyage actuels peuvent ne pas être suffisamment efficaces pour éliminer tous les résidus sous la puce basculante. La clé est d'utiliser une atmosphère inerte, comme l'azote ou l'argon, pour éliminer les niveaux élevés d'O2. Les niveaux élevés d'O2 entraîneront la polymérisation du flux et seront difficiles à nettoyer.

Un mauvais débit de sous-remplissage est une préoccupation commune dans l'assemblage des copeaux et est dû à plusieurs problèmes. Le problème prédominant est la présence de contaminants laissés derrière l'ensemble de post-refusion. Le principal contaminant est le résidu de fondant. Bien que vous puissiez nettoyer l'assemblage après refusion, la probabilité que le flux reste est élevée. La plupart des flux se polymérisent pendant le processus de refusion dans l'air ou à un niveau élevé d'O2 ppm (> 500 O2 ppm). Les processus de nettoyage actuels peuvent ne pas être suffisamment efficaces pour éliminer tous les résidus sous la puce basculante. La clé est d'utiliser une atmosphère inerte, comme l'azote ou l'argon, pour éliminer les niveaux élevés d'O2. Les niveaux élevés d'O2 entraîneront la polymérisation du flux et seront difficiles à nettoyer.

La meilleure pratique consiste à utiliser un niveau d'O2 ppm d'environ 100 ppm. Cela vous donnera deux avantages : 1) réduire les risques de polymérisation du flux et permettre de bons résultats après le nettoyage, et 2) permettre au flux de rester actif plus longtemps, en augmentant les propriétés de flux pour assurer un bon mouillage et fournir un joint de soudure fiable.

Air Products peut vous aider à évaluer vos processus et proposer des solutions dans ce domaine.

C'est une question qui a été posée par le passé et la formation de billes à air libre (FAB) à l'aide de gaz de formage (5 % H 2 / 95 % N 2) est très courant pour les fils de cuivre.  Le FAB utilisant du cuivre a été étudié et, bien que la plupart des gens croient que le cuivre ne s'oxyde pas ; cependant, c'est le cas.  Si le FAB est effectué dans l'air, vous rencontrerez une fine couche d'oxyde sur la bille et vous aurez besoin d'une plus grande force de la liaison entre le fil et le bloc d'interconnexion du circuit intégré (IC).  Cette force plus importante peut provoquer des micro-fissures sous le tampon d'interconnexion, ce qui est difficile à observer et à voir dans certains procédés de connexion de fils en cuivre. Pour éviter la formation de cette couche d'oxyde, un gaz de formage est fortement recommandé.

Air Products peut fournir plusieurs options d'approvisionnement pour le gaz de formage, des cadres de bouteilles pré-mélangés aux systèmes de mélange sur site.  Nous avons la connaissance et l'expertise pour fournir des solutions en toute sécurité pour vos processus d'assemblage de circuits intégrés et pour améliorer vos processus.

Nous évaluons actuellement l'utilisation de fil de cuivre à la place du fil d'or dans notre processus d'assemblage des fils. Dans notre conversion du fil d'or au fil de cuivre, nous avons mis en place l'utilisation de la formation de boules de formage de gaz (5 % H2 / 95 % N2). Devons-nous former du gaz pour le fil de cuivre ? plus minus

C'est une question qui a été posée par le passé et la formation de billes à air libre (FAB) à l'aide de gaz de formage (5 % H 2 / 95 % N 2) est très courant pour les fils de cuivre.  Le FAB utilisant du cuivre a été étudié et, bien que la plupart des gens croient que le cuivre ne s'oxyde pas ; cependant, c'est le cas.  Si le FAB est effectué dans l'air, vous rencontrerez une fine couche d'oxyde sur la bille et vous aurez besoin d'une plus grande force de la liaison entre le fil et le bloc d'interconnexion du circuit intégré (IC).  Cette force plus importante peut provoquer des micro-fissures sous le tampon d'interconnexion, ce qui est difficile à observer et à voir dans certains procédés de connexion de fils en cuivre. Pour éviter la formation de cette couche d'oxyde, un gaz de formage est fortement recommandé.

Air Products peut fournir plusieurs options d'approvisionnement pour le gaz de formage, des cadres de bouteilles pré-mélangés aux systèmes de mélange sur site.  Nous avons la connaissance et l'expertise pour fournir des solutions en toute sécurité pour vos processus d'assemblage de circuits intégrés et pour améliorer vos processus.

 

Les scories sont des déchets, bien qu'ils puissent être récupérés, leurs coûts sont élevés. Les crasses entraînent des problèmes de maintenance de l'équipement et réduisent la disponibilité de l'équipement. Il existe une variété d'inhibiteurs de crasse qui peuvent être utilisés sur la surface du pot de soudure, mais soyez prudent dans la sélection du matériau approprié pour votre processus. Il faut comprendre la chimie utilisée et savoir si elle va nuire à la machine et aux personnes qui travaillent sur le système. Ces produits chimiques sont placés sur la soudure dans le pot de soudure et forment une couche sur la soudure fondue pour réduire la formation d'oxyde métallique.

Les produits chimiques devront être remplacés régulièrement. Le recouvrir d'un inhibiteur de crasse est un moyen de protéger le pot, mais la soudure provenant du générateur d'ondes serait exposée à l'air et créerait de la crasse et pourrait à son tour se fixer aux fils des composants et former des courts-circuits. Un autre problème potentiel lié à l'utilisation d'une poudre d'inhibiteur de crasse est que les particules peuvent s'accumuler sur le côté inférieur du panneau, entraînant des défauts et des processus de nettoyage agressifs.

Une autre méthode consiste à utiliser un gaz d'inertage à l'azote qui peut être introduit via un couvercle d'inertage sur la zone de l'onde ou un système de soudure à l'onde entièrement inerté. L'utilisation de l'azote peut réduire efficacement les scories en déplaçant l'air au-dessus du pot de soudure et en formant un nuage de gaz sur le générateur d'ondes, réduisant ainsi les micro-scories.

Au-delà des avantages d'une atmosphère inerte en matière de réduction des scories, on peut bénéficier d'avantages tels qu'un meilleur mouillage de la soudure dans les trous traversants plaqués (PTH) ou le remplissage du baril. 

Il y a plusieurs raisons au remplissage insuffisant de la PTH pendant le soudage à la vague. La principale raison est un mouillage médiocre qui peut être dû à l'oxydation des fils, à l'oxydation dans le baril, à un flux insuffisant, etc. Une façon d'augmenter le remplissage du baril est d'utiliser une atmosphère inerte, comme l'azote, qui augmentera le mouillage de la soudure dans le tube en déplaçant l'air et, à son tour, permettent à votre flux chimique de fonctionner plus efficacement. Vous pouvez également utiliser un flux plus agressif qui nécessitera un nettoyage intensif après la vague et augmentera vos coûts.

Un autre avantage est la possibilité de passer à une chimie de flux moins active pour réduire le volume de flux requis par panneau.  Les défauts du procédé de brasage à la vague nécessitent une reprise manuelle intensive à un coût. En utilisant une couche d'azote dans le procédé de soudure à vague, on peut réduire efficacement les défauts les plus courants observés.

L'utilisation d'une atmosphère inerte dans le procédé de brasage à la vague permettra de réduire plusieurs défauts, y compris les ponts, les glaçons et améliorera le problème de voidage. Le remplissage du trou traversant sera également amélioré. La réduction dépendra de l'O 2 les niveaux de ppm et le type de système d'inertage utilisé. Notre travail dans ce domaine a permis de réduire les défauts totaux de plus de 50 %. La réduction des crasses est également un avantage que nous avons connu au fil des ans avec notre technologie. Voici le tableau fourni par l'un de nos clients sur la réduction des défauts à l'aide d'une atmosphère inerte pour le SAC 305 dans le soudage à vague.

PCB assembly chart

Air Products a développé un 3 e génération nouvelle génération de kit d’inertage à l’azote, NitroFAS™ Inert Wave Soldering (IWS), qui a été mise en œuvre avec succès dans les plus grandes sociétés EMS et OEM avec plus de 200 systèmes installés. Nos unités IWS peuvent réduire l'écume> plus de 85 % à des débits d'azote bas pour minimiser le coût total de possession.

Laissez-nous vous aider à Air Products à réduire vos coûts de fabrication, à améliorer votre productivité, à réduire votre impact sur l'environnement et à améliorer la qualité de vos planches assemblées. Grâce à notre équipement innovant et à notre équipe d'experts du secteur, nous pouvons développer la solution la mieux adaptée à vos besoins et à vos processus.

Concerned about reflow issues and looking for a wider processing window? plus minus

HDI (high density interconnection boards) assembly with small geometry components can pose many assembly issues. With the smaller components, most likely a Type 4 (30–38, micron ball size) or Type 5 (15–25, micron ball size), solder powder paste will be used. This allows for an increase in solder volume for smaller footprints and provides an improved solder joint. The flux chemistries will vary; however, most assembly houses use a no clean formulation.

When using the small micron solder powder, there is a tendency for the powder to oxidize at a faster rate during the reflow process. This is due to the increase in surface volume and less oxide dissolution into the solder mass. In an air atmosphere reflow process for lead-free solder, the flux chemistries begin to polymerize and lose fluxing capacity, leading to poor wetting, insufficient solder joints, and other defect issues.

Using a nitrogen atmosphere in the reflow furnace, with a maximum oxygen level of 1000 ppm in the reflow zone, provides a wider processing window and less assembly processing issues. The nitrogen atmosphere reduces the polymerization of the flux, allowing for enhanced solder wetting and improved solder joint quality. Another added benefit of using nitrogen is that the solder powder will not oxidize and allows for improved wetting.

If you are interested in understanding how the use of nitrogen in your SMT (surface mount) reflow process can improve your HDI assembly process and reduce costs, please contact Air Products for an evaluation of your assembly process and learn how our team of experts can assist you.