PCB 재작업을 위해 솔더 페이스트 주사기를 사용하는 방법: 바늘 선택, 용착물 제어 및 리플로우 팁

성공적인 재작업은 어셈블리에 맞는 전자{0}}등급 페이스트 선택, 솔더 분말을 안정적으로 통과할 수 있는 디스펜싱 팁 선택, 균형 잡힌 용착제 도포, 페이스트 번짐 없이 부품 배치, 페이스트와 부품 모두의 한계 내에서 접합부 가열이라는 5가지 결정에 달려 있습니다.

빠른 답변:디스펜싱-등급의 전자 납땜 페이스트를 사용하고 밀봉된 주사기를 개봉 전 제품-지정 작업 조건으로 유지하고 테스트 표면에서 팁을 퍼지하고 깨끗한 패드에 작고 반복 가능한 침전물을 놓고 구성 요소를 수직으로 낮추고 제어된 열과 공기 흐름으로 접합부를 리플로우합니다. 작업에 필요한 것보다 더 넓은 팁과 적은 양의 페이스트로 시작하십시오. 패키지 피치 또는 숨겨진- 조인트 형상으로 인해 수동 볼륨 제어가 불안정할 경우 미니-스텐실 또는 제어 디스펜서로 이동하세요.

사용 가능한 제제에 대한 더 넓은 관점을 보려면 다음부터 시작하십시오.전자 솔더 페이스트 제품군.

솔더 페이스트 주사기란 무엇입니까?

솔더 페이스트 주사기에는 플럭스 차량에 부유된 솔더 합금 분말이 포함되어 있습니다. 가열하는 동안 플럭스는 표면 산화물을 제거하고 습윤을 촉진하는 한편, 금속 입자는 연속적인 납땜 접합으로 합쳐집니다. 보다 일반적인 소개가 필요한 독자는 먼저 검토할 수 있습니다.솔더 페이스트란 무엇이며 어떻게 작동하는가.

솔더 페이스트 주사기는 끈적한 플럭스 주사기와 동일하지 않습니다. 플럭스는 이미 존재하는 납땜의 흐름을 개선할 수 있지만 일반적으로 새로운 접합을 만드는 데 필요한 금속 볼륨을 제공하지 않습니다. 그만큼플럭스 페이스트와 솔더 페이스트의 차이점패드를 깨끗이 청소하여 맨 마무리 상태로 되돌렸거나 기존 조인트에 납땜이 너무 적게 포함된 경우에는 문제가 됩니다.

주얼리 솔더 페이스트와 전자 솔더 페이스트를 혼동하지 마십시오.

"솔더 페이스트"를 온라인으로 검색하면 은 또는 금 솔더 페이스트, 토치, 담금질 및 산세척을 사용하는 주얼리 튜토리얼이 검색되는 경우가 많습니다. 이러한 지침은 다른 재료 시스템을 다루며 PCB 재작업으로 전달되어서는 안 됩니다.

전자 솔더 페이스트는 PCB 마감, 기존 합금, 부품 온도 제한, 패드 형상, 리플로우 방법, 플럭스 잔류물 요구 사항 및 신뢰성 목표에 따라 선택해야 합니다. 은 장신구용 제품은 구리 PCB 패드, 도금된 구성 요소 리드 또는 전자 청결 요구 사항에 자동으로 적합하지 않습니다.

솔더 페이스트 주사기는 언제 올바른 방법입니까?

수동 주사기 분배는 수리가 국부적으로 이루어지고 생산량이 적을 때 가장 유용합니다. 일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.

• 개별 칩 저항기, 커패시터, 다이오드, LED 또는 트랜지스터를 교체하는 단계;
• 프로토타입에 SOIC 또는 다른 접근 가능한 걸{0}}패키지를 설치합니다.
• 오래된 조인트를 제거한 후 솔더가 부족한 패드를 수리하는 단계;
• 전체 스텐실을 시운전하지 않고 소수의 보드를 조립합니다.
• 기존 스텐실로는 도달할 수 없는 패드에 페이스트를 추가합니다.

피치가 감소하거나, 패드 수가 증가하거나, 조인트가 부품 아래에 숨겨지면 주사기의 신뢰성이 떨어집니다. QFN, DFN, LGA 및 BGA 패키지는 솔더량 및 검사를 면밀히 제어해야 합니다. IPC-7093은 특히 솔더 페이스트 도포, 배치, 리플로우 프로파일링, X-레이 검사, 보이드, 브리징, 오픈, 솔더 볼 및 하단 종단 부품 수리를 다루고 있습니다. 이러한 패키지에 대한 작업을 계획할 때 IPC-7093 목차를 검토하세요.

올바른 솔더 페이스트를 선택하는 방법

기존 합금 및 공정 온도 일치

수리 페이스트는 기존 납땜 ​​시스템 및 의도한 공정 온도와 호환되어야 합니다. 무연 합금은 단순히 무연 합금이라고 설명되어 있기 때문에 상호 교환이 불가능합니다.- 용융 거동, 기계적 특성 및 공정 창은 다를 수 있습니다. 그만큼PCB 솔더 합금 비교유용한 출발점을 제공하지만 원래 어셈블리 사양이 최종 선택을 제어해야 합니다.

어셈블리가 열에 민감한 경우-무연-저온-납땜 페이스트열 노출을 줄일 수 있지만 합금, 접합 신뢰성, 표면 마감 및 사용 온도가 제품에 적합한 경우에만 가능합니다. 재작업을 쉽게 하기 위해서만 낮은 융점을 선택하지 마십시오.

Flux 시스템을 의도적으로 선택하십시오

무-청정, 수용성-수용성, 로진-기반, 저-할로겐 또는 제로{4}}할로겐 제제는 잔류물 및 세척 요구사항이 다릅니다. 세척되지 않은 잔여물은 컨포멀 코팅, 고-임피던스 테스트, 광학 검사 또는 오염에 민감한 환경에서 사용하기 전에 제거해야-할 수 있습니다.

엄격한 할로겐- 제어 요구 사항이 있는 어셈블리의 경우 의도된 용도를 검토하세요.높은-신뢰성 제로-할로겐 솔더 페이스트. 공정에서 탈이온수를 사용한-리플로우 후 세척이 필요한 경우물-세척 가능한 SMT 솔더 페이스트더 적절할 수도 있습니다. 세척 화학 및 타이밍은 일반적인 용제 권장 사항이 아닌 제품 데이터 시트를 따라야 합니다.

페이스트가 디스펜싱용으로 설계되었는지 확인

스텐실 인쇄용으로만 제작된 페이스트는 좁은 팁을 통해 밀어 넣을 때 막히거나, 끈으로 묶이거나, 분리되거나, 일관성 없는 도트를 형성할 수 있습니다. 디스펜싱 성능은 분말 크기, 금속 로딩, 점도, 요변성, 온도 및 디스펜싱 시스템에 따라 달라집니다.

수동 또는 자동 포인트 증착의 경우 기술 데이터 시트에 주사기 분배, 공압 분배, 오거 분배 또는 분사가 지원되는 프로세스로 나열되어 있는지 확인하십시오. 에이제트-납땜 페이스트 인쇄 및 분배기존 스텐실-인쇄 페이스트와 다른 흐름 요구 사항을 중심으로 구성되었습니다.

디스펜스 바늘을 선택하는 방법

가장 작은 바늘이 자동으로 가장 정확하지는 않습니다. 내부 직경이 좁으면 흐름 저항이 커지고, 더 많은 압력이 필요하며, 막히거나 페이스트가 갑자기 방출될 가능성이 높아집니다. 가장 유용한 치수는 색상 자체가 아닌 팁의 내부 직경입니다. 게이지와 색상 시스템은 공급업체에 따라 다를 수 있기 때문입니다.

시작 원칙으로 인접한 패드에 닿지 않고도 필요한 도트를 배치할 수 있는 가장 짧고 넓은 무딘 디스펜싱 팁을 선택하십시오. 패드 형상에 비해 침전물이 너무 큰 경우에만 내부 직경을 줄이십시오.

Indium Corporation의 솔더 페이스트 보관 및 취급 가이드는 EFD 바늘 크기와 가장 큰 권장 분말 유형 간의 관계 예를 다음과 같이 제공합니다. 이는 보편적인 사양이 아닌 공급자 참고 자료입니다. 실제 페이스트 데이터 시트와의 호환성을 확인하십시오.

페이스트 제조업체의 한계를 확인하지 않고 작업 지침에 표를 복사하지 마십시오. 합금 구성, 입자 분포, 금속 로딩, 보관 내역, 압력 및 바늘 길이는 모두 디스펜싱 동작을 변경할 수 있습니다.

재작업 전 준비를 위한 도구 및 정보

• 솔더 페이스트 TDS 및 SDS;
• 보드 또는 제품 조립 사양;
• 페이스트와 호환되는 무딘 디스펜싱 팁;
• 확대 및 적합한 핀셋;
• 오래된 납땜을 제거해야 하는 경우 납땜 심지 및 승인된 청소 방법
• 제어된 열기 스테이션,{0}}핫 플레이트, 소형 리플로우 오븐 또는 검증된 로컬 난방 시스템
• 장치에 적합한 ESD 제어;
• 퍼지 및 시험 입금을 위한 스크랩 보드 또는 일회용 테스트 표면.

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솔더 페이스트 주사기를 단계별로 사용하는 방법

1단계: 재료 및 조립품 확인

합금, 플럭스 분류, 유통기한, 보관 이력, 분말 유형, 부품 방향, PCB 패드 상태 및 선택한 가열 방법을 확인합니다. 원래 합금을 알 수 없는 경우 접합부에 다른 금속 시스템을 추가하기 전에 조립 사양을 확인하십시오.

2단계: 밀봉된 주사기를 지정된 작동 조건으로 가져옵니다.

공급업체가 지정한 환경과 평형을 이루는 동안 냉장 페이스트를 밀봉하여 보관하십시오. 따뜻한 방에서 차가운 주사기를 열면 응결이 발생할 수 있습니다. 예열을 가속화하기 위해 히트건, 전자레인지 또는 핫플레이트를 사용하지 마세요.-

제품{0}}별 지침은 실제 보관 온도, 평형 시간, 작업 수명 및 개봉한 주사기를 냉장 보관할 수 있는지 여부를 제어합니다. 추가 처리 상황에 대해서는 사이트의 가이드를 검토하세요.솔더 페이스트 유통기한 및 보관. 인듐의 일반 지침에서는 또한 분배 성능을 위해 팁이 아래를 향하도록 주사기와 카트리지를 보관하고 개봉하기 전에 밀봉된 페이스트가 평형을 이루도록 할 것을 권장합니다.

3단계: 평평하고 깨끗한 패드 준비

고장난 부품을 제거하고 랜드 패턴을 확대하여 검사합니다. 필요할 때 과도하게 오래된 납땜을 제거하고, 승인된 프로세스를 통해 오염된 잔여물을 청소하고, 들어 올려진 패드, 납땜{1}}마스크 손상 또는 남아 있는 브리지가 있는지 확인하세요.

교체 부품은 리플로우 전에 패드에 균일하게 놓여야 합니다. 새로운 페이스트는 손상된 랜드, 심각한 산화 또는 열악한 기계적 적합성을 교정할 수 없습니다.

4단계: 팁 부착 및 퍼지

팁을 단단히 설치하고 일회용 표면 위에 주사기를 잡습니다. 페이스트가 반복 가능한 도트를 생성할 때까지 일정한 압력을 가합니다. 첫 번째 침전물에는 갇힌 공기나 팁에 노출된 물질이 포함될 수 있습니다.

압력이 해제되고 팁이 들어올려지면 안정된 침전물이 깨끗하게 분리되어야 합니다. 페이스트가 계속해서 늘어지거나 지연 후 급증하거나 과도한 힘이 필요한 경우 PCB를 만지기 전에 중지하고 온도, 팁 크기, 막힘 및 페이스트 적합성을 확인하십시오.

5단계: 균형 입금액 분배

솔더 마스크나 구리 마감재를 긁지 않고 패드 가까이에 팁을 잡습니다. 침전물을 가하고 압력을 해제한 후 수직으로 들어올립니다. 패키지 프로세스가 의도적으로 비드 또는 패턴화된 침전물 주위에 설계되지 않은 한 별도의 패드에 별도의 침전물을 사용하십시오.

총량만큼 균형이 중요합니다. 작은 칩 부품의 반대쪽 끝에 불균일한 침전물이 있으면 습윤력이 고르지 않게 되어 삭제 위험이 높아질 수 있습니다. 미세한-피치 갈매기-윙 리드에서 패드 사이의 과도한 페이스트는 브리징에 대한 직접적인 경로를 만듭니다.

6단계: 페이스트가 번지지 않게 부품 배치

핀셋이나 배치 도구를 사용하여 구성 요소를 수직으로 내립니다. 패드를 가로질러 부품을 밀어 넣으면 페이스트가 솔더-마스크 틈으로 밀려 들어갈 수 있습니다. 페이스트에 종단부를 고정할 수 있을 만큼만 압력을 가한 다음 정렬, 방향 및 극성을 확인합니다.

7단계: 열 제어를 통한 리플로우

솔더 페이스트 TDS는 권장 프로필 창을 정의해야 합니다. 4개의 연결된 단계로 읽어보세요.

1. 램프 또는 예열:보드와 부품이 서서히 따뜻해지면서 열충격이 줄어들고 휘발성 물질이 통제된 방식으로 빠져나갈 수 있습니다.
2. 담그거나 활성화:온도가 더욱 균일해지고 플럭스가 활성화됩니다.
3. 액상선 및 최고점 초과 시간:합금이 녹고, 입자가 합쳐지고, 솔더가 패드와 종단부를 적십니다.
4. 냉각:조인트는 움직임이나 과도한 열충격 없이 굳어집니다.

뜨거운 공기의 경우, 대상 영역을 효과적으로 가열하는 가장 낮은 기류부터 시작하십시오. 페이스트가 합쳐지기 전에 작은 구성 요소가 움직이면 공기 흐름이 너무 높거나 노즐이 너무 가까운 것입니다. 성공적인 리플로우 동안 거친 페이스트는 연속적인 솔더 표면으로 변하고 습윤력이 균형을 이루면서 부품이 약간 안정될 수 있습니다.

붙여넣기 프로필은 하나의 제한입니다. 구성 요소 패키지에는 습기 및 최고-온도 제한이 있을 수도 있습니다. IPC/JEDEC J-STD-020E는 비밀폐형 표면 실장 장치에 대한 수분/리플로우 민감도 분류를 다루고 해당 범위 내 재작업을 포함합니다. 전신에 열을 가하기 전에 구성 요소 라벨과 제조업체 설명서를 확인하세요.

8단계: 냉각, 검사 및 청소

구성 요소를 움직이지 않고 어셈블리를 식히십시오. 확대하여 정렬, 육안으로 보이는 젖음, 열린 접합, 브리지, 솔더 볼, 변위된 인근 부품, 손상된 솔더 마스크 및 잔류 상태를 확인합니다.

접근 가능한 리드의 경우 육안 검사를 통해 많은 명백한 문제를 식별할 수 있습니다. QFN, DFN, LGA 또는 BGA 패키지 아래 숨겨진 조인트에는 X-레이 또는 다른 적절한 검사 방법이 필요할 수 있습니다. 사이트 개요솔더 페이스트 검사 및 PCB 품질추가 컨텍스트를 제공하는 반면 IPC-7093은 하단 종료 구성 요소에 대한 X-레이 및 기타 검사 방법을 식별합니다.

얼마나 많은 솔더 페이스트를 적용해야 합니까?

모든 부품에 적용되는 보편적인 도트 직경은 없습니다. 필요한 양은 패드 면적, 기존 솔더, 리드 형상, 페이스트 금속 로딩, 합금, 표면 마감 및 최종 접합 요구 사항에 따라 다릅니다.

수치적 방법보다는 다음을 의사 결정 가이드로 사용하십시오.

완성된 조인트를 크기나 광택만으로 판단해서는 안 됩니다. 젖음, 정렬, 전기적 연속성, 접합 형상, 잔여물 상태 및 적용 가능한 허용 기준이 더 중요합니다. 자료-수준 확인에 대해서는 사이트 개요를 참조하세요.솔더 페이스트 성능 평가.

두 가지 실제 재작업 사례

예 1: 0603 저항기 교체

이 예는 범용 프로세스 설정이 아닌 계획 워크플로입니다.

1. 교체 값, 패키지 크기, 방향 요구 사항, 합금 및 구성 요소 온도 제한을 확인하십시오.
2. 오래된 부품을 제거하고 양쪽 패드의 수평을 맞춰 저항기가 평평하게 놓일 수 있도록 합니다.
3. 반복 가능한 점을 형성할 때까지 주사기를 퍼지합니다.
4. 각 패드의 중앙 근처에 하나의 작은 침전물을 놓고 확대하여 두 침전물을 비교합니다.
5. 저항기를 수직으로 낮추고 양쪽 종단이 패드 가장자리를 넘어 압착되지 않고 페이스트와 접촉하는지 확인하십시오.
6. 양쪽 끝을 고르게 가열합니다. 한쪽 끝이 훨씬 일찍 액화되면 퇴적물 균형과 열 비대칭을 검토하십시오.
7. 냉각 후 정렬, 완전한 젖음, 솔더 볼 및 들어 올려진 끝을 검사합니다.

예 2: SOIC 패키지 재작업

1. 패드 행을 청소하고 수평을 맞추십시오. 돌출된 패드는 여러 리드가 올바르게 접촉하는 것을 방해할 수 있습니다.
2. 더 넓은-피칭 리드의 경우 개별 예치금을 사용하거나 볼륨이 격차를 넘치지 않는다는 것을 확인한 후에만 좁은 비드를 사용하십시오.
3. 먼저 모서리 리드를 정렬한 다음 가열하기 전에 전체 패키지 방향을 확인하십시오.
4. 낮은 공기 흐름을 사용하고 하나의 리드에 집중하기보다는 패키지 전체에 열을 분산시킵니다.
5. 리플로우 후에는 눈에 보이는 모든 리드에 브리지, 오픈, 오프패드 정렬이 있는지 검사하세요.-
6. 반복 가능한 수동 입금에 피치가 너무 미세한 경우 중지하고 미니-스텐실이나 다른 제어 방법을 사용하세요.

일반적인 문제: 더 빠른 진단 테이블

주사기, 스텐실, 플럭스 전용 또는 프리폼?

반복적인 보드 조립 또는 정밀한{0}}피치 생산의 경우 사이트 가이드를 검토하세요.스텐실-기반 솔더 페이스트 애플리케이션. 주사기는 수리에 편리하지만, 편리함이 용착 반복성을 대체해서는 안 됩니다.

솔더 페이스트 주사기를 보관하는 방법

• 제품별{0}}보관 온도 및 유통기한-지침을 따르세요.
• 지정된 작업 조건에 도달할 때까지 주사기를 밀봉된 상태로 유지하십시오.
• 공급자가 권장하는 방향으로 주사기를 보관하십시오. 일부 공급업체는 팁-저장소를 지정합니다.
• 누적 노출을 추적할 수 있도록 라벨 제거 및 개봉 시간.
• 선입선출-재고 관리를 사용하세요.
• 건조된 재료를 페이스트에 밀어넣는 대신 오염되거나 부분적으로 건조된 팁을 교체하십시오.
• 사용한 페이스트를 새로운 재료와 혼합하지 마십시오.
• TDS 및 검증된 절차에서 허용하지 않는 한 개봉한 주사기를 반복적으로 냉장 보관하지 마십시오.

결론

솔더 페이스트 주사기는 단순한 페이스트 용기가 아닌 제어된 증착 도구로 취급될 때 가장 효과적입니다. 합금과 플럭스를 어셈블리에 맞추고, 내경과 분말 호환성에 따라 니들을 선택하고, 디스펜싱 전 퍼지하고, 침전물의 균형을 맞추고, 접합부를 고르게 따뜻하게 하는 가열 방식을 사용합니다.

미세한-피치 또는 숨겨진-조인트 패키지의 경우 수동 변형이 주요 결함 원인이 되기 전에 미니{2}}스텐실, 제어된 디스펜서 또는 다른 검증된 방법으로 이동하세요.

솔더 페이스트 권장 사항을 요청할 때 합금, 분말 유형, 부품 패키지 및 피치, 패드 형상, 필요한 니들 내부 직경, 디스펜싱 방법, 세척 요구 사항, 보관 조건 및 리플로우 장비를 제공하십시오. 합금 이름이나 가격만이 아닌 실제 공정을 기반으로 제품을 선택할 수 있도록 이러한 세부 정보를 당사에 문의하실 수 있습니다.

최종 사전{0}}재작업 체크리스트

• 재료는 전자-등급 디스펜싱 페이스트입니다.
• 합금 및 플럭스 시스템은 조립 요구 사항과 일치합니다.
• 파우더 종류와 바늘 내경이 호환됩니다.
• 밀봉된 주사기가 지정된 작동 조건에 도달했습니다.
• 패드는 깨끗하고 평평하며 손상되지 않았습니다.
• 첫 번째 시험 입금액은 안정적이고 반복 가능합니다.
• 가열 방법은 페이스트와 구성 요소의 한계 내에서 유지됩니다.
• 완성된 접합부는 적절한 방법으로 검사할 수 있습니다.