AMU-Nordjylland 1. Bølgelodning og Selektiv lodning

Transkript

1 AMU-Nordjylland 1

2 Formål Deltagerne får færdigheder i anvendelse af bølgelodning til lodning af SMD og hulmonteret komponenter, samt forskellige metoder til selektiv lodning. AMU-Nordjylland 2

3 Adgangskrav SMD 1 eller tilsvarende viden AMU-Nordjylland 3

4 Forventninger Deltagernes forventninger Kursus indhold AMU-Nordjylland 4

5 Indhold Lodbarhed Intermetalisk forbindelse Temperaturprofil Loddetin blyholdig/blyfri Flus Print og komponenter Opbygning og indstilling af en loddemaskine Fejltyper Proceskontrol Loddemetoder (Selektiv m.m.) Inspektion/loddekontrol AMU-Nordjylland 5

6 Produktionsprocesser AMU-Nordjylland 6

7 Produktionsprocesser kontrol Tinpasta tryk Montering Reflow lodning kontrol Lim dispensering Montering Hærdning lim HMT Bølgelodning AMU-Nordjylland 7

8 Loddemetoder AMU-Nordjylland 8

9 Metoder til lodning med rulletin Selektiv lodderobot Loddekolbe AMU-Nordjylland 9

10 Metoder til lodning med tinpasta Vapour phase Konvektionsovn Selektiv IR-lodning Selektiv laserlodning AMU-Nordjylland 10

11 Metoder til lodning med maskintin Bølgelodning Selektiv bølgelodning med mini bølge eller nozzelplade AMU-Nordjylland 11

12 Lodning generelt AMU-Nordjylland 12

13 Lodbarhed AMU-Nordjylland 13

14 Intermetallisk forbindelse Loddetin SnPb Cu Komponent (kobber) Loddeland (kobber) Cu Cu 6 Sn 5 Cu 3 Sn AMU-Nordjylland 14

15 Temperaturprofil C 150 C max. 10 sec. 183 C 80 C AMU-Nordjylland 15

16 Loddetin Tinpasta Maskintin Rulletin AMU-Nordjylland 16

17 Loddetin sammensætning Smeltepunkt Tin/Bly 63Sn/37Pb 183 C Tin/Bly/Sølv 63Sn/36Pb/2Ag 179 C Tin/Sølv 96,5Sn/3,5Ag 221 C Tin/Kobber 99,3Sn/0,7Cu 227 C Tin/Sølv/Kobber 95,5Sn/4,0Ag/0,5Cu C 96,5Sn/3,0Ag/0,5Cu 96,3Sn/3,0Ag/0,7Cu 95,5Sn/3,8Ag/0,7Cu AMU-Nordjylland 17

18 Flus AMU-Nordjylland 18

19 Flussens formål Beskytte loddeprocessen mod oxyderinger Hjælpe med varmeoverførsel Rense loddestedet for oxider R = Ikke aktiveret RMA = Middel aktiveret RA = Aktiveret RSA = Stærkt aktiveret AMU-Nordjylland 19

20 Bølgelodning AMU-Nordjylland 20

21 Bølgelodning princip Conveyor Forvarme Lodning Fluspåføring AMU-Nordjylland 21

22 Fluspåføring Vigtigt! Rengøring og vedligehold Skumflusmetoden Skumflus Sprayflusmetoden Sprayflus Flus Luft-tilførsel Flus-tilførsel Luft-tilførsel AMU-Nordjylland 22

23 Forvarme Vigtigt! Rengøring og vedligehold IR strålevarme med eller uden lys AMU-Nordjylland 23

24 Loddezone Vigtigt! Rengøring og vedligehold Chipbølge Loddebølge AMU-Nordjylland 24

25 Loddeparametere Afkølning af loddevogn (lodderamme) Flusmiddel Vædningsbredde af flus Vægtfylde af flusmiddel Forvarmetemperatur og tid Conveyor hastighed Tinbølgehøjde Vinkel på conveyor Tintemperatur Loddetid Vigtigt! Rengøring og vedligehold AMU-Nordjylland 25

26 Sikkerhed AMU-Nordjylland 26

27 Sikkerhed ved bølgelodning Gældende sikkerhedsprocedure for virksomheden følges. Der bør anvendes åndedrætsværn, handsker og sikkerhedsbriller ved vedligehold i tinkarret. Da flussen kan indeholde opløsningsmidler bør der være udsugning ved maskinen. Overhold sikkerhedsforskrifterne der er angivet for de enkelte flustyper og fortynder (der kan ved brug af åben ild opstå eksplosionsfare). AMU-Nordjylland 27

28 Proceskontrol AMU-Nordjylland 28

29 Vægtfyldemåling Nøjagtig temperatur Justering Kontrol AMU-Nordjylland 29

30 Eksempel på tabel for vægtfyldekontrol AMU-Nordjylland 30

31 Temperaturmålesystemer AMU-Nordjylland 31

32 Eksempel på tinanalyse AMU-Nordjylland 32

33 Print AMU-Nordjylland 33

34 Eksempler på print Tg CTE ppm/ C FR2 Phenol/papir FR3 Epoxy/papir FR4/21 Epoxy/glasvæv C AABUS FR4/24 Epoxy/glasvæv C (10 20) FR5 Epoxy/glasvæv C (5 20) CEM 1 Epoxy/glasvæv/papir min. 100 C Andre fx polyimid 250 C (5 10) AMU-Nordjylland 34

35 Overfladefinish Eksempler HASL Ni/Au AMU-Nordjylland 35

36 Komponenter AMU-Nordjylland 36

37 Eksempler på komponenttyper 333 Chip resistor SOT23/323 SOT143/343 QFP Chip capacitor PLCC MELF SOT89 SOIC AMU-Nordjylland 37

38 Visuel kontrol AMU-Nordjylland 38

39 Visuel inspektion Kontrol i henhold til IPC-A-610 class 3 AMU-Nordjylland 39

40 Fejltyper ved bølgelodning AMU-Nordjylland 40

41 Fejltyper ved bølgelodning (manglende lodning) Årsagen kan være:? AMU-Nordjylland 41

42 Fejltyper ved bølgelodning (Sammenlodning) Årsagen kan være:? AMU-Nordjylland 42

43 Fejltyper ved bølgelodning (Tinspind) Årsagen kan være:? AMU-Nordjylland 43

44 Bølgelodning og selektiv lodning Formål Deltagerne får færdigheder i anvendelse af bølgelodning til lodning af SMD og hulmonteret komponenter, samt forskellige metoder til selektive lodning Evt. adgangskrav: SMD 1 eller tilsvarende viden Varighed 1 dage. Faciliteter/ udstyr 4 stk. IPC-A stk. Mikroskoper Videomateriale over relevant udstyr 1 stk. SEHO 8000 bølgeloddemaskine 1 stk. ERSA bølgeloddemaskine 1 palet til selektiv lodning 2 stk. Aræometer med måleglas 2 stk. Termometer med ekstern temperaturføler (0-300 grader.) Rubruder (mini bølgelodde maskine med dyse) Opgaveprint til selektiv lodning Diverse (kitler, servietter, IPA, trådtin, maskintin og komponenter) Boxovn (forvarme til Rubruder) Struktur 1. Velkomst, præsentation, forventninger Introduktion til kurset 2. Lodning generelt (teori) a. Hvad er forudsætningen for en god lodning Lodbarhed Intermetalisk forbindelse Temperaturprofil b. Loddetin blyholdig/blyfri Metalsammensætning og smeltepunkt Maskintin c. Flus (formål og aktivering)

45 3. Bølgelodning (teori) a. Hvorfor bruger vi bølgelodning b. Opbygning af en bølgeloddemaskine Flusstation Forvarme Tinkar c. Indstilling af maskinen d. Fejltyper ved bølgelodning 4. Selektiv lodning (teori) a. Hvad er selektiv lodning og hvorfor bruger vi det b. Selektive loddemetoder (de forskellige metoder synliggøres ved brug af principtegninger og relevant videomateriale) Robotlodning (automatisk håndlodning) Laserlodning Bølgelodning (paletter/dyse) c. Problemstillinger ved de forskellige loddemetoder (billeder eller print med fejltyper) Praktisk opgave: Eleverne deles i 2 grupper. Hver person får 1 print hvorefter specifikke komponenter Indlodes selektiv på seho 8000 og rubruder i.h.t arbejdsbeskrivelse. Opgaven på ERSA loddemaskinen består i at lodde 1 SMD print og 1 print med hulmonteret komponenter. Der foretages Vægtfyldemåling ved ERSA loddemaskinen og Seho maskinen. Arbejdsbeskrivelsen til maskinerne laves så deltageren selvstændig kan klargør og anvende den pågældende maskine. Det er vigtigt at deltagerne motiveres til forskellige eksperimenter m.h.t maskinindstillinger så de oplever nogle af de fejl som typisk opstår i forbindelse med bølgeloddeprocessen. Der skal være ekstra print så deltagerne ikke begrænses i deres eksperimenter. 5. Inspektion af de færdige print (praktik) i henhold til IPC610 Printene evalueres gruppevis på skift sammen med læren. Imens rengør og vedligeholder de øvrige grupper det brugte udstyr i.h.t. proceduren for udstyret 6. Evaluering