மேற்பரப்பு மவுண்ட் செயல்முறை

ரிஃப்ளோ சாலிடரிங் என்பது அச்சிடப்பட்ட சர்க்யூட் போர்டுகளுக்கு (பிசிபி) மேற்பரப்பு ஏற்ற கூறுகளை இணைக்க மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் முறையாகும்.செயல்முறையின் நோக்கம், முதலில் கூறுகள்/பிசிபி/சாலிடர் பேஸ்ட்டை முன்கூட்டியே சூடாக்கி, பின்னர் அதிக வெப்பத்தால் சேதமடையாமல் சாலிடரை உருகுவதன் மூலம் ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய சாலிடர் மூட்டுகளை உருவாக்குவதாகும்.

ஒரு பயனுள்ள ரீஃப்ளோ சாலிடரிங் செயல்முறைக்கு வழிவகுக்கும் முக்கிய அம்சங்கள் பின்வருமாறு:

1. பொருத்தமான இயந்திரம்
2. ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய ரிஃப்ளோ சுயவிவரம்
3. PCB/கூறு தடம் வடிவமைப்பு
4. நன்கு வடிவமைக்கப்பட்ட ஸ்டென்சில் பயன்படுத்தி கவனமாக அச்சிடப்பட்ட PCB
5. மேற்பரப்பு ஏற்ற கூறுகளை மீண்டும் மீண்டும் இடுதல்
6. நல்ல தரமான PCB, பாகங்கள் மற்றும் சாலிடர் பேஸ்ட்

பொருத்தமான இயந்திரம்

தேவையான வரி வேகம் மற்றும் செயலாக்கப்பட வேண்டிய PCB கூட்டங்களின் வடிவமைப்பு/பொருளைப் பொறுத்து பல்வேறு வகையான ரிஃப்ளோ சாலிடரிங் இயந்திரம் கிடைக்கிறது.தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அடுப்பு, பிக் அண்ட் பிளேஸ் உபகரணங்களின் உற்பத்தி விகிதத்தைக் கையாள, பொருத்தமான அளவில் இருக்க வேண்டும்.

வரியின் வேகத்தை கீழே காட்டப்பட்டுள்ளபடி கணக்கிடலாம்:-

வரி வேகம் (குறைந்தபட்சம்) =ஒரு நிமிடத்திற்கு பலகைகள் x ஒரு பலகையின் நீளம்
சுமை காரணி (பலகைகளுக்கு இடையில் இடைவெளி)

செயல்முறை மீண்டும் மீண்டும் செய்யக்கூடிய தன்மையைக் கருத்தில் கொள்வது முக்கியம், எனவே 'லோட் ஃபேக்டர்' பொதுவாக இயந்திர உற்பத்தியாளரால் குறிப்பிடப்படுகிறது, கணக்கீடு கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது:

சரியான அளவு ரிஃப்ளோ அடுப்பைத் தேர்ந்தெடுக்க, செயல்முறை வேகம் (கீழே வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது) குறைந்தபட்ச கணக்கிடப்பட்ட வரி வேகத்தை விட அதிகமாக இருக்க வேண்டும்.

செயல்முறை வேகம் =அடுப்பு அறை சூடான நீளம்
செயல்முறை தங்கும் நேரம்

சரியான அடுப்பு அளவைக் கணக்கிடுவதற்கான ஒரு எடுத்துக்காட்டு கீழே:-

ஒரு SMT அசெம்பிளர் ஒரு மணி நேரத்திற்கு 180 என்ற விகிதத்தில் 8 அங்குல பலகைகளை உருவாக்க விரும்புகிறது.சாலிடர் பேஸ்ட் உற்பத்தியாளர் 4 நிமிடம், மூன்று படி சுயவிவரத்தை பரிந்துரைக்கிறார்.இந்த த்ரோபுட்டில் பலகைகளைச் செயலாக்க அடுப்பில் எவ்வளவு நேரம் தேவை?

ஒரு நிமிடத்திற்கு பலகைகள் = 3 (180/மணி)
ஒரு பலகையின் நீளம் = 8 அங்குலம்
சுமை காரணி = 0.8 (பலகைகளுக்கு இடையில் 2-அங்குல இடைவெளி)
செயல்முறை தங்கும் நேரம் = 4 நிமிடங்கள்

வரி வேகத்தைக் கணக்கிடுங்கள்:(3 பலகைகள்/நிமிடம்) x (8 அங்குலம்/பலகை)
0.8

வரி வேகம் = 30 அங்குலம்/நிமிடம்

எனவே, ரிஃப்ளோ அடுப்பில் ஒரு நிமிடத்திற்கு குறைந்தது 30 அங்குலங்கள் செயல்முறை வேகம் இருக்க வேண்டும்.

செயல்முறை வேக சமன்பாட்டுடன் அடுப்பு அறை சூடான நீளத்தை தீர்மானிக்கவும்:

30 in/min =அடுப்பு அறை சூடான நீளம்
4 நிமிடங்கள்

அடுப்பில் சூடான நீளம் = 120 அங்குலம் (10 அடி)

குளிரூட்டும் பிரிவு மற்றும் கன்வேயர் ஏற்றுதல் பிரிவுகள் உட்பட அடுப்பின் ஒட்டுமொத்த நீளம் 10 அடிக்கு மேல் இருக்கும் என்பதை நினைவில் கொள்ளவும்.கணக்கீடு வெப்பமான நீளத்திற்கானது - ஒட்டுமொத்த அடுப்பு நீளம் அல்ல.

2. வெப்பச்சலன விசிறிகளின் வேகத்திற்கான மூடிய வளையக் கட்டுப்பாடு - SOD323 (செருகுதலைப் பார்க்கவும்) போன்ற சில மேற்பரப்பு மவுண்ட் பேக்கேஜ்கள் உள்ளன, இவை ரிஃப்ளோ செயல்பாட்டின் போது இடையூறு ஏற்பட வாய்ப்புள்ளது.மாநாட்டு விசிறிகளின் மூடிய வளைய வேகக் கட்டுப்பாடு, அத்தகைய பகுதிகளைப் பயன்படுத்தும் கூட்டங்களுக்கு பரிந்துரைக்கப்பட்ட விருப்பமாகும்.

3. கன்வேயர் மற்றும் சென்டர்-போர்டு-ஆதரவு அகலங்களின் தானியங்கி கட்டுப்பாடு - சில இயந்திரங்கள் கைமுறையாக அகல சரிசெய்தலைக் கொண்டிருக்கின்றன, ஆனால் பல்வேறு பிசிபி அகலங்களைக் கொண்ட பல்வேறு அசெம்பிளிகள் செயலாக்கப்பட வேண்டியிருந்தால், இந்த விருப்பம் சீரான செயல்முறையைப் பராமரிக்க பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.

ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய ரீஃப்ளோ சுயவிவரம்

ஒரு ரிஃப்ளோ சுயவிவரத்தை உருவாக்க, PCB முழுவதும் வெப்பநிலை வரம்பை அளவிட பல இடங்களில் உள்ள மாதிரி அசெம்பிளி (பொதுவாக அதிக வெப்பநிலை சாலிடருடன்) தெர்மோகப்பிள்கள் இணைக்கப்பட்டுள்ளன.பிசிபியின் விளிம்பை நோக்கி ஒரு பேடில் குறைந்தபட்சம் ஒரு தெர்மோகப்பிள் இருக்க வேண்டும் என்றும், பிசிபியின் நடுவில் ஒரு பேடில் ஒரு தெர்மோகப்பிள் இருக்க வேண்டும் என்றும் பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.'டெல்டா டி' எனப்படும் PCB முழுவதும் முழு அளவிலான வெப்பநிலையை அளவிட அதிக தெர்மோகப்பிள்கள் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும்.

ஒரு பொதுவான ரீஃப்ளோ சாலிடரிங் சுயவிவரத்தில் பொதுவாக நான்கு நிலைகள் உள்ளன - முன்சூடு, ஊறவைத்தல், ரீஃப்ளோ மற்றும் கூலிங்.சாலிடரை உருகச் செய்வதற்கும், பாகங்கள் அல்லது பிசிபிக்கு எந்த சேதமும் ஏற்படாமல் சாலிடர் மூட்டுகளை உருவாக்குவதற்கு போதுமான வெப்பத்தை அசெம்பிளிக்குள் மாற்றுவதே முக்கிய நோக்கம்.

முன்கூட்டியே சூடாக்கவும்- இந்த கட்டத்தில் கூறுகள், PCB மற்றும் சாலிடர் அனைத்தும் ஒரு குறிப்பிட்ட ஊறவைக்க அல்லது தங்கும் வெப்பநிலைக்கு சூடேற்றப்படுகின்றன (பொதுவாக 2ºC/வினாடிக்கு மேல் இல்லை - சாலிடர் பேஸ்ட் டேட்டாஷீட்டைச் சரிபார்க்கவும்).மிக விரைவாக வெப்பமடைவதால், உதிரிபாகங்கள் விரிசல் ஏற்படுவது மற்றும் சாலிடர் பேஸ்ட் தெறிப்பது போன்ற குறைபாடுகளை ஏற்படுத்தலாம்.

ஊறவைக்கவும்- இந்த கட்டத்தின் நோக்கம் அனைத்து கூறுகளும் தேவையான வெப்பநிலையை மறுபரிசீலனை நிலைக்கு நுழைவதற்கு முன் உறுதி செய்வதாகும்.ஊறவைத்தல் பொதுவாக 60 முதல் 120 வினாடிகளுக்கு இடையே அசெம்பிளியின் 'மாஸ் டிஃபரன்ஷியல்' மற்றும் தற்போதுள்ள கூறுகளின் வகையைப் பொறுத்து நீடிக்கும்.ஊறவைக்கும் கட்டத்தில் வெப்ப பரிமாற்றம் மிகவும் திறமையானது, குறைந்த நேரம் தேவைப்படுகிறது.

ரிஃப்ளோ ப்ரொஃபைலில் போதுமான வெப்பம் இல்லை என்றால், கீழே உள்ள படங்களைப் போன்ற சாலிடர் மூட்டுகள் இருக்கும்:-

சாலிடர் ஈயத்துடன் ஃபில்லட் உருவாகவில்லை

அனைத்து சாலிடர் பந்துகளும் உருகவில்லை

ரீஃப்ளோவுக்குப் பிறகு ஒரு பொதுவான சாலிடரிங் குறைபாடானது, கீழே காணக்கூடிய மிட்-சிப் சாலிடர் பந்துகள்/மணிகளின் உருவாக்கம் ஆகும்.இந்த குறைபாட்டிற்கான தீர்வு ஸ்டென்சில் வடிவமைப்பை மாற்றியமைப்பதாகும் -மேலும் விவரங்களை இங்கே காணலாம்.

வலுவான ஃப்ளக்ஸ்களைக் கொண்ட சாலிடர் பேஸ்டிலிருந்து விலகிச் செல்லும் போக்கின் காரணமாக, ரிஃப்ளோ செயல்பாட்டின் போது நைட்ரஜனைப் பயன்படுத்துவது கருத்தில் கொள்ளப்பட வேண்டும்.சிக்கல் உண்மையில் நைட்ரஜனில் மறுபயன்படுத்தும் திறன் அல்ல, மாறாக ஆக்ஸிஜன் இல்லாத நிலையில் மீண்டும் பாய்கிறது.ஆக்ஸிஜன் முன்னிலையில் சாலிடரை சூடாக்குவது ஆக்சைடுகளை உருவாக்கும், அவை பொதுவாக சாலிடரபிள் அல்லாத மேற்பரப்புகளாகும்.

குளிர்ச்சி- இது வெறுமனே அசெம்பிளி குளிர்விக்கப்படும் நிலையாகும், ஆனால் அசெம்பிளியை மிக விரைவாக குளிர்விக்காமல் இருப்பது முக்கியம் - வழக்கமாக பரிந்துரைக்கப்பட்ட குளிரூட்டும் விகிதம் 3ºC/வினாடிக்கு மிகாமல் இருக்க வேண்டும்.

PCB/கூறு தடம் வடிவமைப்பு

பிசிபி வடிவமைப்பில் பல அம்சங்கள் உள்ளன, அவை ஒரு அசெம்பிளி எவ்வளவு நன்றாகத் திரும்பும் என்பதில் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன.ஒரு கூறு தடத்துடன் இணைக்கும் தடங்களின் அளவு ஒரு உதாரணம் - ஒரு கூறு தடத்தின் ஒரு பக்கத்துடன் இணைக்கும் பாதை மற்றொன்றை விட பெரியதாக இருந்தால், இது வெப்ப சமநிலையின்மைக்கு வழிவகுக்கும், இது கீழே காணக்கூடியது போல் 'கல்லறை'க்கு வழிவகுக்கும்:-

மற்றொரு உதாரணம் 'தாமிர சமநிலை' - பல PCB வடிவமைப்புகள் பெரிய செப்புப் பகுதிகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, மேலும் pcb ஆனது உற்பத்தி செயல்முறைக்கு உதவ ஒரு பேனலில் வைக்கப்பட்டால் அது தாமிரத்தில் ஏற்றத்தாழ்வுக்கு வழிவகுக்கும்.இது ரீஃப்ளோவின் போது பேனல் வார்ப் ஆகலாம், எனவே பேனலின் கழிவுப் பகுதிகளில் 'தாமிர சமநிலையை' சேர்ப்பதே பரிந்துரைக்கப்பட்ட தீர்வாகும்:-

பார்க்கவும்'உற்பத்திக்கான வடிவமைப்பு'மற்ற கருத்தில்.

நன்கு வடிவமைக்கப்பட்ட ஸ்டென்சில் பயன்படுத்தி கவனமாக அச்சிடப்பட்ட PCB

மேற்பரப்பு மவுண்ட் அசெம்பிளியில் உள்ள முந்தைய செயல்முறை படிகள் ஒரு பயனுள்ள ரிஃப்ளோ சாலிடரிங் செயல்முறைக்கு முக்கியமானவை.திசாலிடர் பேஸ்ட் அச்சிடும் செயல்முறைபிசிபியில் சாலிடர் பேஸ்டின் நிலையான வைப்புத்தொகையை உறுதிசெய்வதற்கு முக்கியமானது.இந்த கட்டத்தில் எந்த தவறும் விரும்பத்தகாத முடிவுகளுக்கு வழிவகுக்கும், எனவே இந்த செயல்முறையின் முழுமையான கட்டுப்பாட்டுடன்பயனுள்ள ஸ்டென்சில் வடிவமைப்புதேவைப்படுகிறது.

மேற்பரப்பு ஏற்ற கூறுகளை மீண்டும் மீண்டும் இடுதல்

கூறு இடமாற்றம் மாறுபாடு

மேற்பரப்பு ஏற்ற கூறுகளை வைப்பது மீண்டும் மீண்டும் செய்யக்கூடியதாக இருக்க வேண்டும், எனவே நம்பகமான, நன்கு பராமரிக்கப்படும் தேர்வு மற்றும் இட இயந்திரம் அவசியம்.கூறு தொகுப்புகள் சரியான முறையில் கற்பிக்கப்படாவிட்டால், அது இயந்திரங்களின் பார்வை அமைப்பு ஒவ்வொரு பகுதியையும் ஒரே மாதிரியாகப் பார்க்காமல் போகலாம், அதனால் வேலைவாய்ப்பில் மாறுபாடு கவனிக்கப்படும்.இது ரீஃப்ளோ சாலிடரிங் செயல்முறைக்குப் பிறகு சீரற்ற முடிவுகளுக்கு வழிவகுக்கும்.

பிக் அண்ட் ப்ளேஸ் மெஷின்களைப் பயன்படுத்தி உதிரிபாக வேலை வாய்ப்பு நிரல்களை உருவாக்கலாம் ஆனால் இந்த செயல்முறையானது பிசிபி கெர்பர் தரவிலிருந்து நேரடியாக சென்ட்ராய்டு தகவலை எடுப்பது போல் துல்லியமாக இருக்காது.பெரும்பாலும் இந்த சென்ட்ராய்டு தரவு PCB வடிவமைப்பு மென்பொருளிலிருந்து ஏற்றுமதி செய்யப்படுகிறது, ஆனால் சில நேரங்களில் கிடைக்காதுகெர்பர் தரவுகளிலிருந்து சென்ட்ராய்டு கோப்பை உருவாக்குவதற்கான சேவை சர்ஃபேஸ் மவுண்ட் செயல்முறை மூலம் வழங்கப்படுகிறது.

அனைத்து உதிரிபாகங்களை வைக்கும் இயந்திரங்களும் 'இடுப்பு துல்லியம்' குறிப்பிடப்பட்டிருக்கும்:-

35um (QFPs) முதல் 60um (சிப்ஸ்) @ 3 சிக்மா

வைக்கப்படும் கூறு வகைக்கு சரியான முனை தேர்ந்தெடுக்கப்படுவதும் முக்கியம் - வெவ்வேறு கூறு வேலை வாய்ப்பு முனைகளின் வரம்பைக் கீழே காணலாம்:-

நல்ல தரமான PCB, பாகங்கள் மற்றும் சாலிடர் பேஸ்ட்

செயல்பாட்டின் போது பயன்படுத்தப்படும் அனைத்து பொருட்களின் தரமும் அதிகமாக இருக்க வேண்டும், ஏனெனில் மோசமான தரம் எதுவும் விரும்பத்தகாத விளைவுகளுக்கு வழிவகுக்கும்.பிசிபியின் உற்பத்தி செயல்முறை மற்றும் பிசிபியின் பூச்சு சேமித்து வைக்கப்பட்டுள்ள விதத்தைப் பொறுத்து, ரிஃப்ளோ சாலிடரிங் செயல்பாட்டின் போது மோசமான சாலிடராபிலிட்டிக்கு வழிவகுக்கும்.பிசிபியில் மேற்பரப்பு பூச்சு மோசமாக இருக்கும்போது 'பிளாக் பேட்' எனப்படும் குறைபாட்டிற்கு வழிவகுக்கும் என்பதற்கான எடுத்துக்காட்டு கீழே உள்ளது:-

நல்ல தரமான பிசிபி பினிஷ்

டார்னிஷ்டு பிசிபி

பிசிபி அல்ல, கூறுகளுக்கு சாலிடர் பாயும்

இதேபோல், உற்பத்தி செயல்முறை மற்றும் சேமிப்பக முறையைப் பொறுத்து மேற்பரப்பு ஏற்ற கூறுகளின் தரம் மோசமாக இருக்கும்.

சாலிடர் பேஸ்டின் தரம் பெரிதும் பாதிக்கப்படுகிறதுசேமிப்பு மற்றும் கையாளுதல்.மோசமான தரமான சாலிடர் பேஸ்ட் பயன்படுத்தினால், கீழே காணக்கூடிய பலனைத் தரும்:-