Electronics FAQs

Ik ervaar oxidatie van mijn koperen leadframes na het vormen van de uitharding. Ik wil mijn assemblages niet aan een grondige zure reiniging onderwerpen en mijn kosten verhogen. Zijn er alternatieven?

Dit is een veelvoorkomend probleem dat bedrijven in geïntegreerde circuits hebben ondervonden. Na het vormen, worden de definitieve uitharding en het uitharden uitgevoerd in een batchproces in een oven. De temperaturen voor dit proces kunnen hoger zijn dan 200 graden C en in een luchtatmosfeer zal dit leiden tot oxidatie van de koperen leadframes.

Het beste alternatief is om een inerte atmosfeer te gebruiken in de uithardingsoven. De meeste standaardovens voor dit proces zijn niet ontworpen om een inerte atmosfeer te gebruiken. Er zijn verschillende leveranciers die ovens met een inerte atmosfeer produceren voor dit proces. Het ideale O2 ppm-niveau voor dit proces is <1000 ppm. Bij deze O2 ppm-niveaus, kan men een goede einduitharding bereiken en de koperen loodframes elimineren voor oxidatie. De initiële kosten voor het vervangen van de ovens kunnen kostbaar zijn; echter, uw totale gebruikskosten zullen worden verlaagd en de kwaliteit van de assemblage zal worden verbeterd, om nog maar te zwijgen van het elimineren van mogelijke milieuproblemen bij het verwijderen van koperoxide via zuuretsen en het reinigen van gedeïoniseerd water.

Air Products biedt het Intelligent Nitrogen Control System (INCS), dat de O2 ppm-niveaus kan bewaken in de hardingsoven en een consistent O2 ppm-niveau behoudt terwijl het verbruikte stikstofgas wordt geregeld. Vraag Air Products om uw processen te evalueren en u te helpen bij de omschakeling naar een inert atmosfeer na uitharding.

We ondervinden een slechte underfill flow in onze flip-chip assemblages. Wat is de mogelijke oorzaak en is er een oplossing die kan worden geïmplementeerd om ons underfill-proces te verbeteren?

Een slechte underfill-stroom is een veelvoorkomend probleem bij de montage van flip-chips en is het gevolg van verschillende problemen. Het belangrijkste probleem is de verontreinigingen die achterblijven na de reflow-montage. De primaire verontreiniging is de reststroom. Hoewel u de reflow van de montage na het reinigen kunt reinigen, is de kans op achtergebleven flux groot. De meeste fluxen polymeriseren tijdens het reflow-proces in lucht of een hoog O2 ppm-niveau (> 500 O2 ppm). De huidige reinigingsprocessen zijn mogelijk niet efficiënt genoeg om alle resten onder de flip-chip te verwijderen. De sleutel is om een inerte atmosfeer, zoals stikstof of argon, te gebruiken om hoge O2-niveaus te elimineren. Door de hoge O2-niveaus polymeriseert de flux en is deze moeilijk te reinigen.

De beste werkwijze is het gebruik van een O2 ppm-niveau van ongeveer 100 ppm. Dit heeft twee voordelen: 1) vermindert de kans op fluxpolymerisatie en zorgt voor goede resultaten na het reinigen, en 2) zorgt ervoor dat de flux langer actief blijft, waardoor de vloeieigenschappen toenemen voor een goede bevochtiging en een betrouwbare soldeerverbinding.

Air Products kan u helpen bij het evalueren van uw processen en oplossingen bieden voor uw proces op dit gebied.

We zijn momenteel bezig met het evalueren van het gebruik van koperdraad in plaats van gouddraad in ons assemblageproces. Bij onze conversie van goud- naar koperdraad hebben we het gebruik van vormgas (5% H2 / 95% N2) in de vorm van kogelvorming toegepast. Hebben we gasvorming nodig voor koperdraad?

Dit is een vraag die in het verleden is gesteld en Free Air Ball (FAB) -vorming met behulp van vormgas (5% H2 / 95% N2) is heel gebruikelijk voor koperdraadverbindingen. FAB met koper is onderzocht en hoewel de meeste mensen denken dat koper niet zal oxideren, doet koper dit wel. Als FAB in de lucht wordt uitgevoerd, zult u een dunne oxidelaag op de bal ervaren en zal er meer kracht van de verbinding tussen de draad en het interconnectiepad van de geïntegreerde schakeling (IC) nodig zijn. Deze grotere kracht kan microscheuren onder het verbindingsvlak veroorzaken die moeilijk waarneembaar en zichtbaar zijn bij sommige koperdraadverbindingsprocessen. Om de vorming van deze oxidelaag te voorkomen, wordt het vormen van gas ten zeerste aanbevolen.

Air Products kan verschillende leveringsopties leveren voor het vormgas, van voorgemengde cilinderpakketten tot on-site mengsystemen. Wij hebben de kennis en expertise om veilig oplossingen te bieden voor uw IC-assemblageprocessen en uw proces te verbeteren.

We zijn momenteel bezig met het evalueren van het gebruik van koperdraad in plaats van gouddraad in ons assemblageproces. Bij onze conversie van goud- naar koperdraad hebben we het gebruik van vormgas (5% H2 / 95% N2) in de vorm van kogelvorming toegepast. Hebben we gasvorming nodig voor koperdraad?

Wat is de beste manier om de slak in een loodvrij (SAC-gelegeerd) soldeerproces te verminderen?

Dross is een afvalproduct, hoewel het kan worden teruggewonnen, zijn de kosten hoog. Dross veroorzaakt onderhoudsproblemen met de apparatuur en vermindert de inzetbaarheid van de apparatuur. Er zijn verschillende slakremmers die op het oppervlak van de soldeerpot kunnen worden gebruikt, maar wees voorzichtig bij het selecteren van het juiste materiaal voor uw proces. Men moet de gebruikte chemie begrijpen en of deze schadelijk zal zijn voor de machine en de mensen die het systeem bedienen. Deze chemicaliën worden over het soldeer in de soldeerpot geplaatst en vormen een laag over het gesmolten soldeer om de vorming van metaaloxide te verminderen.

De chemicaliën moeten regelmatig worden vervangen. Het afdekken met een schuimremmer is een manier om de pot te beschermen, maar het soldeersel dat van de golfgenerator komt, wordt blootgesteld aan de lucht en dat zal wat slakvorming veroorzaken en zich op zijn beurt aan de leidingen van de componenten hechten en kortsluitingen vormen. Een ander potentieel probleem bij het gebruik van een schuimremmerpoeder is dat er zich deeltjes kunnen verzamelen aan de onderkant van de plaat, wat kan leiden tot defecten en agressieve reinigingsprocessen.

Een andere methode is het gebruik van een stikstof-inert gas dat kan worden ingevoerd via een inertiserende afdekking over het golfgebied of een volledig inert gemaakt golfsoldeersysteem. Het gebruik van stikstof kan slakvorming effectief verminderen door lucht over de soldeerpot te verplaatsen en een gaswolk over de golfgenerator te vormen, waardoor microschuimvorming wordt verminderd.

Afgezien van de voordelen van het gebruik van een inerte atmosfeer, kunnen er ook voordelen worden behaald, zoals een betere bevochtiging van het soldeer in de doorlopende openingen (PTH) of de vulling van het vat.

Er zijn verschillende redenen voor het onvoldoende vullen van de PTH tijdens golfsolderen. De belangrijkste reden is slechte bevochtiging door oxidatie van de leidingen, oxidatie in het vat, onvoldoende flux, enz. Een manier om de vulling van het vat te vergroten, is het gebruik van een inerte atmosfeer, zoals stikstof, waardoor de bevochtiging toeneemt van het soldeer in het vat door lucht te verdrijven en uw huidige fluxchemie efficiënter zal werken. U kunt ook een agressievere flux gebruiken, die na het reinigen intensief moet worden gereinigd en uw kosten zal verhogen.

Een ander voordeel is dat men kan overgaan op een minder actieve fluxchemie om het vereiste fluxvolume per plaat te verminderen. Defecten van het golfsoldeerproces vereisen intensieve handmatige nabewerking en kosten. Door een stikstofdeken in het golfsoldeerproces te gebruiken, kunnen de meest voorkomende defecten effectief worden verminderd.

Het gebruik van een inerte atmosfeer in het golfsoldeerproces vermindert diverse defecten, waaronder bruggen, ijspegels en verbetert het probleem van het ledigen. Doorvoeropening wordt ook verbeterd. Reductie is afhankelijk van de O2 ppm-niveaus en het type inertiseringssysteem dat wordt gebruikt. Door onze werkzaamheden op dit gebied is het totale aantal defecten met meer dan 50% gedaald. Dross-reductie is ook een voordeel dat we in de loop der jaren hebben ervaren met onze technologie. Hier is een tabel die een van onze klanten heeft verstrekt over het verminderen van defecten met behulp van een inerte atmosfeer voor SAC 305 bij golfsolderen.

PCB assembly chart

Air Products heeft een 3e generatie stikstofinertiekit ontwikkeld, NitroFAS™ Inert Wave Soldering (IWS), die met succes is meer dan 200 keer is geïmplementeerd bij grote EMS- en OEM-bedrijven. Onze IWS-units kunnen slakvorming> 85% verminderen bij een LAGE STIKSTOFSTROOM om de totale gebruikskosten te minimaliseren.

Laat Air Products u helpen bij het verlagen van uw productiekosten, het verbeteren van de productiviteit, het verminderen van uw milieu-impact en het verhogen van de kwaliteit van uw geassembleerde platen. Met onze innovatieve apparatuur en ons deskundige team van branche-experts kunnen wij de beste oplossing voor u en uw proces ontwikkelen.

Concerned about reflow issues and looking for a wider processing window?

HDI (high density interconnection boards) assembly with small geometry components can pose many assembly issues. With the smaller components, most likely a Type 4 (30–38, micron ball size) or Type 5 (15–25, micron ball size), solder powder paste will be used. This allows for an increase in solder volume for smaller footprints and provides an improved solder joint. The flux chemistries will vary; however, most assembly houses use a no clean formulation.

When using the small micron solder powder, there is a tendency for the powder to oxidize at a faster rate during the reflow process. This is due to the increase in surface volume and less oxide dissolution into the solder mass. In an air atmosphere reflow process for lead-free solder, the flux chemistries begin to polymerize and lose fluxing capacity, leading to poor wetting, insufficient solder joints, and other defect issues.

Using a nitrogen atmosphere in the reflow furnace, with a maximum oxygen level of 1000 ppm in the reflow zone, provides a wider processing window and less assembly processing issues. The nitrogen atmosphere reduces the polymerization of the flux, allowing for enhanced solder wetting and improved solder joint quality. Another added benefit of using nitrogen is that the solder powder will not oxidize and allows for improved wetting.

If you are interested in understanding how the use of nitrogen in your SMT (surface mount) reflow process can improve your HDI assembly process and reduce costs, please contact Air Products for an evaluation of your assembly process and learn how our team of experts can assist you.