Come leggere la TDS di una pasta saldante: 12 gruppi di specifiche che contano

Risposta rapida: cosa dovrebbe dirti una pasta saldante TDS?

Come minimo, una scheda tecnica della pasta saldante dovrebbe identificare o supportare la valutazione di:

• composizione della lega;
• solidus, liquidus o intervallo di fusione;
• Tipo di polvere e distribuzione-dimensione delle particelle;
• contenuto di metalli;
• classificazione del flusso;
• viscosità e sue condizioni di prova;
• comportamento di slump o tixotropico;
• forza di virata e durata della virata;
• vita da stencil o vita lavorativa;
• temperatura di conservazione e durata di conservazione;
• condizioni di applicazione consigliate;
• guida al riflusso, ai residui e alla pulizia.

Pasta saldante di grado-elettronicoè un sistema di materiali combinati, non solo polvere di lega. La scheda tecnica del prodotto supporta lo screening e la pianificazione del processo, ma non sostituisce una prova di produzione controllata.

Il funzionarioPasta saldante standard IPC J-STD-005Baffronta i requisiti di qualificazione e caratterizzazione della pasta saldante. Utilizzare lo standard acquistato, la documentazione attuale del prodotto e i requisiti del cliente per l'approvazione formale.

TDS contro SDS contro CoA

Questi documenti rispondono a domande diverse e non dovrebbero essere trattati come sostitutivi l'uno dell'altro.

Una TDS spesso riporta i valori tipici e le condizioni di processo consigliate, sebbene alcuni documenti contengano anche limiti di specifica. Un certificato di autenticità può fornire prove a livello di lotto-, ma i suoi contenuti dipendono dal fornitore, dalle specifiche di acquisto e dall'accordo sulla qualità.

Per i lettori che necessitano prima delle nozioni di base sui materiali, l'articolo sucome funziona la pasta saldantespiega la relazione tra polvere di lega, flusso e riscaldamento.

Valori tipici, obiettivi e limiti delle specifiche

Prima di confrontare le specifiche di due paste saldanti, identificare cosa rappresenta ciascun numero.

Se la TDS non distingue queste categorie, richiedere chiarimenti prima di utilizzare il valore in un piano di ispezione in entrata o in una specifica di acquisto.

1. Composizione della lega

La lega è la prima specifica della pasta saldante da verificare. Una TDS dovrebbe identificare la composizione effettiva, come SAC305, Sn63/Pb37, Sn42/Bi58, una lega SnAgCu a basso-argento o un'altra formulazione definita.

Il terminesenza piombo-non è sufficientemente specifico. Diverse leghe senza piombo-possono avere comportamento di fusione, proprietà meccaniche, costi e compatibilità diversi con le saldature esistenti.

La selezione della lega influisce:

• temperatura di processo;
• comportamento bagnante;
• prestazione alla fatica termica;
• compatibilità con un assieme esistente;
• esposizione alla temperatura dei componenti;
• requisiti normativi e dei clienti.

Quando si sostituisce un materiale, determinare se la specifica di assemblaggio approvata consente un cambio di lega. La guida aleghe di stagno per assemblaggio di PCBfornisce ulteriore contesto di selezione-della lega.

2. Solidus, Liquidus e intervallo di fusione

Una TDS può elencare un singolo punto di fusione, temperature separate di solidus e liquidus o un intervallo di fusione.

Una lega eutettica passa da solida a liquida a una temperatura definita. Una lega non-eutettica attraversa un intervallo in cui coesistono fasi solide e liquide.

Questa distinzione è importante negli assemblaggi-sensibili al calore, nella saldatura sequenziale, nella lavorazione a bassa-temperatura e nei prodotti che contengono già una lega-a punto di fusione inferiore.

La temperatura di fusione non corrisponde al picco del forno richiesto. La lega di saldatura in corrispondenza dei giunti deve rimanere sopra il liquidus per un periodo-specifico sufficientemente lungo da supportare la bagnatura, senza esporre la scheda e i componenti a calore non necessario.

Una curva di riflusso in un TDS è una finestra iniziale. Misurare il profilo finale sull'assemblaggio PCB reale. Per applicazioni con esposizione termica limitata, verificare se apasta saldante senza piombo-a bassa{{1}temperaturasoddisfa tutti i requisiti di materiale e affidabilità.

3. Tipo di polvere e distribuzione delle particelle

Il tipo di polvere descrive una distribuzione controllata delle dimensioni delle particelle-. I comuni materiali SMT possono utilizzare polvere di Tipo 3, Tipo 4, Tipo 5 o più fine.

La scheda tecnica dovrebbe idealmente identificare:

• Tipo di polvere;
• intervallo nominale delle particelle;
• limite superiore-dimensione delle particelle;
• informazioni sulla forma o sulla sfericità delle particelle;
• la classificazione o il metodo di prova.

Non selezionare un incolla solo dal numero Tipo. Le prestazioni di stampa dipendono anche dal veicolo del flusso, dal contenuto di metallo, dalla geometria dello stencil e dalle condizioni della stampante.

Per le applicazioni con stencil, confronta il limite superiore delle dimensioni delle particelle- con l'apertura critica più piccola, quindi valuta il rapporto dell'area e l'efficienza di trasferimento. L'articolo suproprietà fisiche della pasta saldantespiega perché la dimensione delle particelle è solo una parte del comportamento del materiale.

4. Contenuto di metallo

La pasta saldante contiene polvere metallica e un veicolo contenente flusso-. Il contenuto di metallo è comunemente espresso come percentuale in peso.

Può influenzare il volume della lega depositata, la reologia, lo slump, la risposta alla stampa, il volume dei residui e il comportamento di erogazione. Una percentuale più alta non è automaticamente migliore.

Quando si confrontano i prodotti, verificare che i valori utilizzino la stessa base e lo stesso metodo di prova. Una piccola differenza numerica potrebbe non essere significativa quando le formulazioni o i metodi di applicazione previsti sono diversi.

Valuta il contenuto di metallo insieme alla viscosità, alla geometria del deposito, al rilascio dello stencil, ai residui e al volume di saldatura rimanente dopo la rifusione.

5. Classificazione dei flussi

Il sistema di flusso rimuove gli ossidi, protegge le superfici metalliche durante il riscaldamento e favorisce la bagnatura. Una TDS utile dovrebbe identificare la classificazione del flusso rilevante o indirizzare il lettore alla documentazione di supporto.

Determinare:

• se la chimica è colofonia, resina, organica o un'altra categoria;
• il livello di attività;
• la classificazione degli alogenuri applicabile;
• se il residuo non è-pulito, solubile in acqua-o lavabile;
• se qualsiasi dichiarazione relativa all'assenza di alogeni-è supportata da un metodo di prova dichiarato;
• se la compatibilità dei residui è stata valutata per i test o il rivestimento conforme.

Il funzionarioStandard di flusso IPC J-STD-004Dcopre i requisiti di classificazione e caratterizzazione dei flussi di saldatura.

La classificazione del flusso e l'affermazione di marketing-totale sugli alogeni non sono necessariamente la stessa affermazione. Rivedi la base del test piuttosto che fare affidamento solo sulla formulazione. Il confronto dipasta flussante e pasta saldantepuò anche prevenire la confusione materiale.

Per le applicazioni che richiedono un controllo documentato degli alogeni, rivedere il processo e le dichiarazioni di affidabilità associate a apasta saldante senza alogeni ad alta-affidabilità-.

6. Viscosità e condizioni di prova

Un numero di viscosità è utile solo quando le condizioni del test sono note.

Ove applicabile, la TDS dovrebbe identificare:

• temperatura di prova;
• strumento o metodo di prova;
• mandrino o rotore;
• velocità di rotazione;
• procedura di condizionamento;
• unità di misura.

Due prodotti possono mostrare valori diversi perché sono stati testati in condizioni diverse. Anche una pasta per stampa stencil-, una pasta per l'erogazione di aghi-e un materiale a getto richiedono anche un comportamento reologico diverso.

Non confrontare prodotti destinati a metodi di deposizione diversi a partire da un unico numero di viscosità. La guida ametodi di applicazione della pasta saldantespiega perché la stampa, l'erogazione e altri processi necessitano di finestre di materiali diverse.

7. Tixotropia e crollo

La pasta saldante deve fluire mentre viene applicata la forza, quindi recuperare una struttura sufficiente per mantenere la forma stampata.

Questo comportamento può essere descritto attraverso la tixotropia, il recupero della viscosità, le prestazioni di slump o la definizione di stampa.

Uno scarso recupero può consentire ai depositi di diffondersi verso i pad vicini. Un'eccessiva resistenza al flusso può contribuire al riempimento incompleto dell'apertura o a problemi di rilascio.

Per un lavoro accurato-sull'idea, cercare informazioni sulla-temperatura ambiente e sui crolli-della temperatura elevata, sulle condizioni di test e sui criteri di accettazione. Una dichiarazione comeottima resistenza allo sfaldamentoè meno utile di un metodo e di un risultato definiti.

8. Forza di virata e durata della virata

Dopo la stampa, la pasta saldante trattiene temporaneamente i componenti prima della rifusione. Il comportamento dell'aderenza influisce sulla stabilità del posizionamento, sul movimento durante la movimentazione, sull'assemblaggio su entrambi i lati-e sul ritardo consentito prima del riflusso.

• Forza di viratadescrive la capacità della pasta di trattenere un componente.
• Affronta la vitadescrive per quanto tempo la capacità di trattenimento rimane utile.
• Vita da stampinodescrive per quanto tempo la pasta rimane utilizzabile sullo stencil in condizioni definite.

Una linea di produzione con un lungo ritardo dal posizionamento-al-riflusso potrebbe richiedere una finestra di virata diversa rispetto a una linea continua veloce.

9. Vita dello stencil e recupero della pausa

La durata dello stencil descrive per quanto tempo la pasta può rimanere sullo stencil mantenendo un comportamento di stampa accettabile nelle condizioni specificate.

Il risultato dipende dalla temperatura ambiente, dall'umidità, dall'attività della stampante, dalla durata della pausa, dal flusso d'aria, dalla pulizia degli stampini, dal rifornimento di pasta e dalla definizione di prestazioni accettabili.

Un valore principale come otto ore non significa necessariamente che il materiale possa rimanere intatto per quel periodo e ricominciare senza modifiche.

Una prova di produzione dovrebbe includere la stampa continua, una pausa pianificata, il riavvio delle stampe, il confronto SPI, l'osservazione del rotolamento della pasta e del riempimento delle aperture e il controllo della contaminazione della parte inferiore. La pausa per il recupero può essere più informativa dello stencil del titolo-life value.

10. Conservazione, durata di conservazione e riscaldamento

Le istruzioni per la conservazione sono specifiche del prodotto-. La scheda tecnica deve indicare la temperatura richiesta, la durata di conservazione in confezione chiusa, le condizioni della confezione, la procedura di riscaldamento, la manipolazione dopo l'apertura e se il materiale usato può essere restituito al suo contenitore originale.

Seguire le istruzioni di riscaldamento del fornitore e mantenere il contenitore sigillato fino al raggiungimento della condizione specificata. Le dimensioni della confezione influiscono sulla rapidità con cui il materiale raggiunge le condizioni di lavoro, quindi una siringa e un barattolo grande non dovrebbero ricevere automaticamente lo stesso tempo di riscaldamento.

Registrare la data di produzione, la data di scadenza, la data e l'ora di apertura posizionate sullo stencil. Questi timestamp aiutano a rintracciare un difetto successivo nella storia materiale effettiva.

L'articolo sudurata di conservazione e conservazione della pasta saldantetratta in modo più approfondito i principali rischi legati alla movimentazione.

11. Finestra Stampa e Applicazione

Il TDS può consigliare il tipo di racla, la velocità di stampa, la pressione, la velocità di separazione, lo spessore dello stencil, le condizioni della stanza, la pressione di erogazione, la dimensione dell'ago o l'intervallo di applicazione.

Queste sono condizioni di partenza, non ricette di macchine universali. I risultati possono variare in base alla geometria dell'apertura, allo spessore della lamina, al supporto della scheda, alle guarnizioni, al design della stampante, all'età della pasta e alle condizioni ambientali.

Verificare che la scheda tecnica sia scritta per il metodo previsto:

• stampa con stampini;
• erogazione a siringa o pneumatica;
• stampa a getto;
• rilavorazione;
• aggiungi-in-incolla.

Un materiale ottimizzato per un metodo non dovrebbe essere considerato adatto per un altro. La deposizione senza-contatto può richiedere uno scopo-progettatopasta saldante per stampa a getto-.

12. Riflusso, residui e pulizia

Un TDS può includere un profilo di riflusso suggerito o una finestra termica generale. Esaminare la guida alla rampa, l'intervallo di immersione, il tempo sopra il liquidus, l'intervallo di picco, la guida al raffreddamento, l'atmosfera, l'aspetto dei residui e i consigli per la pulizia.

La curva fornita è normalmente un punto di partenza. Il profilo finale dipende dalla massa termica della scheda, dai limiti dei componenti, dalla finitura, dalla lega e dalla capacità del forno.

Le informazioni sui residui dovrebbero rispondere più che se il prodotto viene descritto come non-pulito. Determinare se il residuo è appiccicoso, se è consentita la pulizia, quale detergente è compatibile, se il residuo è adatto per test elettrici e se sono disponibili prove di compatibilità o affidabilità del rivestimento.

Un residuo visivamente piccolo non è automaticamente elettricamente accettabile. I criteri di accettazione dovrebbero derivare dai requisiti del cliente, dalla capacità del processo interno e dalle specifiche di assemblaggio applicabili.

Come confrontare due schede tecniche di pasta saldante

Utilizza un confronto strutturato prima di considerare le affermazioni di marketing o il prezzo.

Esempio di confronto ipotetico

L'esempio seguente è illustrativo e non rappresenta un prodotto commerciale specifico.

Il prodotto A elenca un valore di viscosità misurato a 25 gradi utilizzando un metodo rotazionale. Il prodotto B elenca un valore inferiore ma utilizza uno strumento, una velocità e una procedura di condizionamento diversi. I numeri non possono essere classificati direttamente.

Il passo successivo corretto è ottenere condizioni di prova comparabili o valutare entrambi i materiali nella stessa prova di stampa. Una viscosità riportata inferiore non dimostra una stampa più semplice, un migliore rilascio o una maggiore stabilità del processo.

Controllo delle revisioni e specifiche di acquisto

L'approvazione tecnica dovrebbe includere il controllo dei documenti, non solo le proprietà dei materiali.

Documentazione:

• Numero di revisione TDS;
• data di entrata in vigore o di emissione;
• Revisione della scheda di dati di sicurezza;
• codice prodotto e confezione approvati;
• Tipo di lega e polvere approvati;
• elementi CoA richiesti;
• requisiti di notifica di modifica del fornitore-.

Una TDS potrebbe non costituire una garanzia contrattuale. Quando un parametro è fondamentale per l'accettazione in entrata o per l'affidabilità della produzione, inserire il requisito concordato nelle specifiche di acquisto o nell'accordo di qualità e definire come verrà dimostrata la conformità.

Bandiere rosse in una pasta saldante TDS

Richiedere chiarimenti quando una scheda tecnica:

• dice solo senza piombo-senza identificare la lega;
• fornisce un Tipo di polvere senza intervallo di particelle;
• elenca la viscosità senza condizioni di prova;
• non dichiara di essere-pulito senza classificazione del flusso o prove di residui;
• dà la durata di conservazione senza condizioni di conservazione;
• elenca la vita dello stencil senza definire l'ambiente;
• presenta una curva di riflusso valida per ogni tavola;
• utilizza una formulazione priva di alogeni o-alogeni-senza una base di prova dichiarata;
• non contiene data di revisione;
• mescola valori tipici e limiti garantiti senza identificarli;
• non fornisce alcun percorso alla SDS o alla documentazione a livello di lotto-.

Le informazioni mancanti non rendono automaticamente il materiale inadatto, ma impediscono un confronto tecnico completo.

Ciò che la TDS non può dimostrare: checklist di prova SMT

Una revisione della documentazione dovrebbe portare a uno studio controllato.

Prima della stampa

• Registrare il prodotto, il numero di lotto e la data di scadenza.
• Verificare la cronologia di conservazione e riscaldamento.
• Documentare le istruzioni per la miscelazione, le condizioni dello stencil e le condizioni della stanza.
• Registrare le impostazioni della stampante e la geometria critica dell'apertura.

Durante la stampa

• Valutare il rotolamento, il riempimento dell'apertura e il rilascio.
• Misurare il volume del deposito, l'altezza e la variazione dell'area.
• Controlla l'efficienza del trasferimento e la coerenza da-a-stampa.
• Includere una pausa e un riavvio pianificati.
• Controllare la parte inferiore dello stencil per eventuali contaminazioni.

Durante il posizionamento e il riflusso

• Controllare la stabilità del componente e la ritenzione dell'adesività.
• Misurare il profilo di riflusso sulla scheda reale.
• Ispezionare la bagnatura, le sfere di saldatura, la rimozione definitiva, i ponti e i residui.

Dopo il riflusso

• Utilizzare l'ispezione visiva o l'AOI a seconda dei casi.
• Utilizza i raggi X-per i giunti nascosti dove richiesto.
• Eseguire test elettrici, di pulizia o di affidabilità in base ai requisiti del prodotto.
• Registrare l'esatto lotto di materiale e le condizioni di processo.

La guida aispezione della pasta saldante e qualità del PCBspiega perché i dati di stampa dovrebbero essere raccolti prima che il posizionamento e il riflusso nascondano il deposito originale. Più ampiometodi di valutazione delle prestazioni di saldaturapuò supportare il piano di qualificazione finale.

Conclusione

Una scheda tecnica di saldatura dovrebbe essere trattata come un documento decisionale, non come una garanzia di produzione completa. Confermare innanzitutto la lega, il comportamento di fusione, la distribuzione della polvere e la classificazione del flusso. Quindi confrontare contenuto di metallo, viscosità, slump, adesione, durata dello stencil, conservazione e guida all'applicazione in condizioni di test equivalenti.

La decisione finale dovrebbe provenire da requisiti documentati e da uno studio SMT controllato. La stampa ripetuta, l'SPI, la profilazione della rifusione misurata e l'ispezione post-della rifusione mostrano se il materiale è adatto al PCB, all'attrezzatura e all'obiettivo di affidabilità.

Per una raccomandazione basata su lega, tipo di polvere, sistema di flusso, geometria dello stencil, requisiti di conservazione e applicazione, inviare i dettagli del processo tramite ilPagina di richiesta YIHMA.