Gőzfázisú Újraömlesztéses Forrasztással Készült Pin-In-Paste Kötések Vizsgálata IPC Szabvány Szerint

Napjainkban az áramkörök döntő többségét felületi szereléstechnológiával (SMT) készítik. Azonban még mindig vannak olyan nagyobb mechanikai igénybevételnek kitett alkatrészek, mint például csatlakozók, nyomógombok vagy nagyteljesítményű alkatrészek, melyeket furatszerelési technológiával kell beforrasztani a magas minőség és hosszú élettartam érdekében. A pin-in-paste (PIP) technológia lehetőséget ad arra, hogy a furatszerelést integráljuk a felületszerelési folyamatba, többletlépések, -berendezések és -költségek nélkül.

A PIP technológia lényege, hogy az alkatrészek furatszereléséhez szükséges forraszanyagot stencilnyomtatási folyamattal, egy lépésben az SM technológiával, paszta formájában viszik fel a kontaktus felületekre. Mivel a kötés minősége nagymértékben függ a felvitt forraszpaszta mennyiségétől, így ennek meghatározása kulcsfontosságú. A már felpasztázott nyomtatott huzalozású lemezbe (NYHL) kerülnek beültetésre a furatszerelni kívánt alkatrészek. A fémes kötést újraömlesztéses forrasztással hozzuk létre az alkatrész kivezetése és a kontaktus felület között (esetünkben ez a fémezett furatfal).

Kísérleteim során azt vizsgáltam, hogy a különböző alakú alkatrész kivezetőkhöz (szögletes és hengeres), két különböző forraszpasztával, az [1]-es szakirodalom által ajánlott paramétereket alkalmazva milyen lesz a kialakuló forrasztott kötések minősége, mely paraméterek befolyásolják a furatkitöltést, mi az összefüggés a furatátmérő-kivezető aránya és a kötések minősége között. A vizsgálatokhoz felhasznált tüskesorokhoz meghatároztam az irodalom alapján ideálisnak tartott furatátmérőket, majd kiszámítottam az ideális furatkitöltéshez és meniszkuszhoz szükséges forraszpaszta mennyiségét, melyhez többféle stencilt terveztem és készítettem. A tesztpaneleket gőzfázisú kemencében újraömlesztéses technológiával forrasztottam be.

A célom a fenti változtatott paraméterek közül az optimális kombináció meghatározása, a paraméterek hatásának vizsgálata a furatszerelt alkatrészek forrasztott kötéseinek minőségére. A vizsgálatok során az IPC-A-610 szabványban [2] meghatározott kritériumokat vettem alapul, optikai mikroszkópos és röntgenmikroszkópos felvételek segítségével jellemeztem a kötéseket.

Az előzetes mérési eredmények alapján azon tesztpanelek furatkitöltése, melyekbe hengeres tüskesort ültettem jelentősen jobb lett, mint azok, amelyeknél négyzetes tüskesort alkalmaztam.

[1] J. Perault, "Paste In Hole Printing", Application Note, Speedline Cookson, 1999.

[2] IPC-A-610 Rev. E, "Through-Hole Solder Joint Evaluation" (Demo Only Version), 2010.

szerző

• 
  Storcz Richárd
  villamosmérnöki
  nappali

konzulensek

• 
  Bátorfi Réka
  tudományos segédmunkatárs, Elektronikai Technológia Tanszék
• 
  Dr. Ruszinkó Miklós
  adjunktus, Elektronikai Technológia Tanszék

helyezés