การเลือกใช้ครีมประสานมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีการติดตั้งแบบผิวหน้าและการประกอบแผงวงจรพิมพ์ ครีมประสานซึ่งเป็นส่วนผสมของอนุภาคโลหะผสมขนาดเล็กมากในฟลักซ์ มีบทบาทสำคัญในการสร้างการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าและทางกลระหว่างชิ้นส่วนอุปกรณ์และแผงวงจรพิมพ์ ที่ PCBCart เราเชื่อว่าการเลือกประเภทครีมประสานที่เหมาะสม ไม่ว่าจะเป็นประเภท 3, 4 หรือ 5 สามารถส่งผลอย่างมากต่อทั้งคุณภาพและประสิทธิภาพของกระบวนการผลิตของคุณ คู่มือฉบับละเอียดนี้จะพาคุณทำความเข้าใจประเภทเหล่านี้ตามการจำแนกของมาตรฐาน IPC J-STD-005 และมอบมุมมองเชิงลึกเพื่อช่วยให้คุณตัดสินใจได้อย่างรอบรู้
การทำความเข้าใจเกี่ยวกับครีมประสานบัดกรีและความสำคัญของมัน
ครีมประสานบัดกรีเป็นส่วนผสมของอนุภาคโลหะผสมขนาดไมครอนที่แขวนลอยอยู่ในตัวกลางฟลักซ์ ประกอบด้วยดีบุก เงิน และทองแดงทั่วไปสำหรับปราศจากสารตะกั่วการใช้งานและโดยทั่วไปจะถูกพิมพ์ลายฉลุลงบนแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ทำให้ได้การฝากเนื้อวัสดุที่มีความแม่นยำสูงบนแผ่นรองรับขาของอุปกรณ์ จากนั้นเนื้อพาสต์ที่ได้จะหลอมละลายในเตารีโฟลว์เพื่อสร้างการเชื่อมต่อที่แข็งแรงและเชื่อถือได้
การเลือกใช้ครีมประสานมีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากมีผลต่อประสิทธิภาพการพิมพ์ผ่านสเตนซิล การยึดเกาะกับแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) และประสิทธิภาพระหว่างกระบวนการรีโฟลว์ โดยมีความสำคัญเป็นพิเศษในส่วนประกอบระยะพิชช์ละเอียดซึ่งความแม่นยำกลายเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง ช่วยให้กระบวนการหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องได้หลากหลายประเภท การจำแนกประเภทของครีมประสานตามขนาดอนุภาคของ IPC รวมถึงประเภท 3, 4 และ 5 และทั้งสามประเภทนี้ยังคงถูกใช้งานอย่างแพร่หลายในงาน SMT สมัยใหม่ในปัจจุบัน
การจำแนกประเภทของชนิดของครีมประสาน (Solder Paste)
มาตรฐาน IPC J-STD-005 จัดประเภทครีมประสานตามขนาดอนุภาคของผงบัดกรีดังนี้:
ประเภท 3 ของครีมประสานบัดกรี: มาตรฐานของอุตสาหกรรม
ขนาดอนุภาค20-45 ไมโครเมตร (μm)
การใช้งานน้ำยาประสานชนิดที่ 3 มีความหลากหลายในการใช้งานและสามารถใช้ได้อย่างกว้างขวางกับงาน SMT มาตรฐานที่มีระยะห่างระหว่างขาอุปกรณ์ 0.65 มม. ขึ้นไป โดยให้ความสมดุลระหว่างต้นทุนและประสิทธิภาพ ทำให้เหมาะสำหรับงานประกอบหลายประเภท น้ำยาประสานชนิดที่ 3 มีอนุภาคขนาดใหญ่กว่า ซึ่งช่วยลดโอกาสการอุดตันของสเตนซิล แต่ไม่เหมาะสำหรับอุปกรณ์ระยะพิชช์ละเอียดมากที่ต่ำกว่า 0.5 มม.
ชนิดของครีมประสานบัดกรี 4: การใช้งานที่ต้องการความแม่นยำ
ขนาดอนุภาค20-38 ไมโครเมตร (μm)
การใช้งานด้วยอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่า ทำให้ฟลักซ์บัดกรีชนิดที่ 4 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำสูง เช่น สมาร์ตโฟนและแท็บเล็ต หรือแม้แต่แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ที่มีการจัดวางหนาแน่นทุกประเภท เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการพิมพ์ผ่านช่องเปิดของสเตนซิลที่มีขนาดเล็ก (0.5 มม. หรือน้อยกว่า) ช่วยเพิ่มความคมชัดของลายพิมพ์ พร้อมทั้งลดโอกาสการเกิดสะพานเชื่อมในงานประกอบแบบระยะพิชชิ่งละเอียด
ชนิดของครีมประสานบัดกรี 5: สำหรับการย่อส่วนขั้นสูง
ขนาดอนุภาค10-25 ไมโครเมตร (μm)
การใช้งานน้ำยาประสานชนิดที่ 5 ได้รับการออกแบบมาสำหรับงานที่ท้าทายที่สุดซึ่งต้องใช้ชิ้นส่วนระยะพิชช์ละเอียดเป็นพิเศษต่ำกว่า 0.4 มม. เช่น แพ็กเกจขนาดชิป (CSP) และไมโคร BGA แม้ว่าจะให้ความแม่นยำที่เหนือชั้น แต่น้ำยาประสานชนิดที่ 5 ต้องการเทคโนโลยีสเตนซิลขั้นสูงและมีความไวต่อสภาพแวดล้อมมากกว่า มักถูกนำไปใช้กับอิเล็กทรอนิกส์ล้ำสมัยที่ซึ่งประสิทธิภาพการทำงานสามารถชดเชยต้นทุนได้
ผลกระทบต่อการพิมพ์ด้วยสเตนซิล
ขนาดอนุภาคมีความสำคัญอย่างยิ่งอีกครั้งในการพิมพ์ด้วยแม่แบบเนื่องจากช่องเปิดของสเตนซิลควรมีขนาดเทียบเท่ากับอนุภาคของครีมประสาน เพื่อให้การถ่ายโอนครีมประสานและความแม่นยำในการฝากครีมประสานเป็นไปอย่างถูกต้อง
ประเภทที่ 3 ถูกออกแบบมาเพื่อใช้กับสเตนซิลที่มีช่องเปิดขนาด 0.65 มม. ขึ้นไป และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับคอมโพเนนต์มาตรฐาน ช่วยให้การปล่อยครีมประสานเป็นไปอย่างราบรื่น
ประเภทที่ 4 ให้การควบคุมที่ดีกว่าด้วยรูเปิดประมาณ 0.5 มม. ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับแผ่นรองขนาดเล็กและระยะห่างที่แคบ
ประเภทที่ 5 ต้องการการออกแบบสเตนซิลที่มีความแม่นยำ โดยมีช่องเปิดเล็กถึง 0.3 มม. หรือน้อยกว่า เพื่อรองรับเลย์เอาต์ความหนาแน่นสูงเป็นพิเศษในพื้นที่ที่มีจำกัด
การเลือกใช้ชนิดของครีมประสานและการออกแบบสเตนซิลให้เหมาะสมกันเป็นกุญแจสำคัญในการลดข้อบกพร่อง เช่น ปริมาณประสานไม่เพียงพอหรือการลัดวงจรจากการเชื่อมติดกัน
ข้อควรพิจารณาสำคัญในการเลือกใช้ครีมประสาน (Solder Paste)
เมื่อเลือกใช้ครีมประสานบัดกรีที่เหมาะสม ควรพิจารณาปัจจัยหลายประการร่วมกับขนาดอนุภาค:
ส่วนผสมของโลหะผสม:มันส่งผลต่ออุณหภูมิการหลอมเหลวและความแข็งแรงของรอยเชื่อม โลหะผสม SAC305 ทั่วไปประกอบด้วยดีบุก 96.5% เงิน 3% และทองแดง 0.5%
ประเภทฟลักซ์อิทธิพลของข้อกำหนดการทำความสะอาดหลังการประกอบประกอบด้วยฟลักซ์แบบไม่ต้องทำความสะอาด ซึ่งถูกใช้อย่างแพร่หลายเพื่อลดขั้นตอนการทำความสะอาด และฟลักซ์ที่ละลายน้ำได้สำหรับการใช้งานที่ต้องการความเชื่อถือได้สูงซึ่งจำเป็นต้องมีการทำความสะอาดอย่าง彻底
ความหนืดและทิกโซโทรปีมีผลต่อการไหลของเนื้อพาสตระหว่างการพิมพ์และการคงรูปหลังการเคลือบลงบนพื้นผิว
การเก็บรักษาและอายุการเก็บรักษาเนื้อพาสต์ที่มีอนุภาคละเอียดกว่า ประเภทที่ 4 และ 5 มีความไวต่อการเกิดออกซิเดชันมากกว่า จึงต้องเก็บรักษาอย่างระมัดระวังในสภาพแวดล้อมที่เย็นและควบคุมได้เพื่อคงประสิทธิภาพของพวกมันไว้
เคล็ดลับเชิงปฏิบัติสำหรับการจัดการและการใช้งาน
แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดต่อไปนี้จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของครีมประสานให้สูงสุด:
ความหนาของสเตนซิล:ใช้ความหนาที่เหมาะสมกับชนิดของครีมบัดกรี สเตนซิลที่บางกว่าจะเหมาะสำหรับครีมบัดกรีที่มีความละเอียดมากขึ้น เช่น ชนิดที่ 4 และ 5
ความเร็วในการพิมพ์จำเป็นต้องปรับเทียบความเร็วตามประเภทของครีมประสาน โดยทั่วไปครีมประสานที่มีความละเอียดมากกว่าจะต้องใช้ความเร็วที่ช้าลงเพื่อให้การปลดปล่อยเป็นไปอย่างเหมาะสม
การควบคุมด้านสิ่งแวดล้อม:แนะนำให้ควบคุมอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ที่ 20-25°C ความชื้นสัมพัทธ์ 40-60% เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพของเนื้อพาสต้าและอายุการเก็บรักษาที่เหมาะสมที่สุด การตรวจสอบการพิมพ์: ตรวจสอบรอยพิมพ์ของเนื้อพาสต้าอย่างสม่ำเสมอเพื่อยืนยันปริมาณและการจัดตำแหน่ง พร้อมทั้งตรวจจับข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้นได้ตั้งแต่ระยะแรกของกระบวนการ
การเก็บรักษาอย่างเหมาะสมเก็บแปะไว้ในตู้เย็นเมื่อไม่ได้ใช้งาน และปล่อยให้มีอุณหภูมิเท่ากับอุณหภูมิห้องก่อนเปิดเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาการเกิดหยดน้ำ
การเอาชนะความท้าทายที่พบบ่อย
อาจเกิดปัญหากับครีมประสาน โดยเฉพาะชนิดที่ละเอียดกว่า ต่อไปนี้คือวิธีแก้ไข:
การอุดตันของช่องเปิดในสเตนซิลการใช้การออกแบบสเตนซิลที่เหมาะสมและทำความสะอาดเป็นประจำ
ปริมาณการวางไม่เพียงพอตรวจสอบความหนาของสเตนซิลและขนาดของช่องเปิด นอกจากนี้ อุณหภูมิและความหนืดของครีมประสานควรเหมาะสม
เกิดการเชื่อมต่อกันในชิ้นส่วนระยะพิชช์ละเอียด:ปรับให้เหมาะสมกับการออกแบบสเตนซิลโดยใช้ช่องเปิดขนาดเล็กร่วมกับครีมบัดกรีเนื้อละเอียดที่เหมาะสม
การยุบตัวของเนื้อพาสต้าปรับปรุงความหนืดด้วยสภาวะการเก็บรักษาที่เหมาะสม และ/หรือพิจารณาใช้เนื้อครีมหรือเนื้อเจลที่มีคุณสมบัติไทโซทรอปิกที่ดียิ่งขึ้น
การทำความเข้าใจความแตกต่างอย่างถ่องแท้ระหว่างชนิดของครีมประสานบัดกรีประเภท 3, 4 และ 5 มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการบรรลุคุณภาพในการประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) การเลือกใช้ชนิดของครีมประสานบัดกรีที่เหมาะสม หากสอดคล้องกับข้อกำหนดเฉพาะของโครงการของคุณ จะช่วยให้คุณได้รอยบัดกรีที่เชื่อถือได้และมีข้อบกพร่องน้อยที่สุด ไม่ว่าจะเป็นการประกอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคหรืออุปกรณ์การแพทย์ขั้นสูง การเชี่ยวชาญในการเลือกครีมประสานบัดกรีถือเป็นก้าวสำคัญสู่การผลิต SMT ที่ไร้ที่ติ ที่ PCBCart เรามุ่งมั่นที่จะทำให้การประกอบ PCB ของคุณง่ายขึ้นด้วยคำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญและโซลูชันแบบบูรณาการ เริ่มต้นเลือกครีมประสานบัดกรีอย่างมั่นใจ และยกระดับการประกอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของคุณไปสู่อีกขั้นของคุณภาพและประสิทธิภาพ
คำขอใบเสนอราคาสำหรับการประกอบและการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) คุณภาพสูง
แหล่งข้อมูลที่เป็นประโยชน์:
•ข้อกำหนดการออกแบบสเตนซิลสำหรับชิ้นส่วน QFN เพื่อประสิทธิภาพสูงสุดของ PCBA
•วิธีป้องกันการเปียกประสานไม่ดี?
•นอกจากการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) แล้ว PCBCart ยังให้บริการประกอบแผ่นวงจรพิมพ์แบบเทิร์นคีย์ขั้นสูงอีกด้วย
•ข้อกำหนดไฟล์ออกแบบ PCB สำหรับการขอใบเสนอราคาประกอบ PCB ด่วนและการผลิต
