नो-क्लीनिंग की अवधारणा
⑴नो-क्लीनिंग क्या है [3]
नो-क्लीनिंग से तात्पर्य इलेक्ट्रॉनिक असेंबली उत्पादन में कम-ठोस सामग्री, गैर-संक्षारक फ्लक्स के उपयोग, अक्रिय गैस वातावरण में वेल्डिंग और वेल्डिंग के बाद सर्किट बोर्ड पर अवशेष बेहद छोटा, गैर-संक्षारक और अत्यधिक होता है। उच्च सतह इन्सुलेशन प्रतिरोध (SIR)। सामान्य परिस्थितियों में, आयन स्वच्छता मानक को पूरा करने के लिए किसी सफाई की आवश्यकता नहीं होती है (अमेरिकी सैन्य मानक MIL-P-228809 आयन संदूषण स्तर को निम्न में विभाजित किया गया है: स्तर 1 ≤ 1.5ugNaCl/cm2 कोई प्रदूषण नहीं; स्तर 2 ≤ 1.5~5.0ugNACl/cm2 उच्च गुणवत्ता; स्तर 3 ≤ 5.0~10.0ugNaCl/cm2 आवश्यकताओं को पूरा करता है; स्तर 4 > 10.0ugNaCl/cm2 साफ नहीं है), और सीधे अगली प्रक्रिया में प्रवेश कर सकता है। यह बताया जाना चाहिए कि "स्वच्छ-मुक्त" और "कोई सफाई नहीं" दो बिल्कुल अलग अवधारणाएँ हैं। तथाकथित "कोई सफाई नहीं" इलेक्ट्रॉनिक असेंबली उत्पादन में पारंपरिक रोसिन फ्लक्स (आरएमए) या कार्बनिक एसिड फ्लक्स के उपयोग को संदर्भित करता है। यद्यपि वेल्डिंग के बाद बोर्ड की सतह पर कुछ अवशेष होते हैं, कुछ उत्पादों की गुणवत्ता आवश्यकताओं को सफाई के बिना पूरा किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, घरेलू इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद, पेशेवर ऑडियो-विजुअल उपकरण, कम लागत वाले कार्यालय उपकरण और अन्य उत्पाद आमतौर पर उत्पादन के दौरान "कोई सफाई नहीं" करते हैं, लेकिन वे निश्चित रूप से "साफ-मुक्त" नहीं होते हैं।
⑵ सफाई न करने के फायदे
① आर्थिक लाभ में सुधार: सफाई न करने के बाद, सबसे सीधा लाभ यह है कि सफाई कार्य करने की कोई आवश्यकता नहीं है, इसलिए बड़ी मात्रा में सफाई श्रम, उपकरण, साइट, सामग्री (पानी, विलायक) और ऊर्जा की खपत को बचाया जा सकता है। साथ ही, प्रक्रिया प्रवाह कम होने से काम के घंटों की बचत होती है और उत्पादन क्षमता में सुधार होता है।
② उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार: सफाई तकनीक के कार्यान्वयन के कारण, सामग्री की गुणवत्ता को सख्ती से नियंत्रित करना आवश्यक है, जैसे फ्लक्स का संक्षारण प्रदर्शन (हैलाइड्स की अनुमति नहीं है), घटकों और मुद्रित सर्किट बोर्डों की सोल्डरबिलिटी इत्यादि। ; असेंबली प्रक्रिया में, कुछ उन्नत प्रक्रिया साधनों को अपनाने की आवश्यकता होती है, जैसे फ्लक्स का छिड़काव, अक्रिय गैस संरक्षण के तहत वेल्डिंग, आदि। नो-क्लीन प्रक्रिया के कार्यान्वयन से वेल्डिंग घटकों को सफाई तनाव के नुकसान से बचाया जा सकता है, इसलिए नहीं- उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार के लिए क्लीन बेहद फायदेमंद है।
③ पर्यावरण संरक्षण के लिए फायदेमंद: नो-क्लीन तकनीक को अपनाने के बाद, ओडीएस पदार्थों का उपयोग रोका जा सकता है, और वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों (वीओसी) का उपयोग काफी कम हो जाता है, जिसका ओजोन परत की सुरक्षा पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है।
सामग्री आवश्यकताएँ
⑴ नो-क्लीन फ्लक्स
वेल्डिंग के बाद पीसीबी बोर्ड की सतह को बिना सफाई के निर्दिष्ट गुणवत्ता स्तर तक पहुंचाने के लिए, फ्लक्स का चयन एक कुंजी है। आमतौर पर, नो-क्लीन फ्लक्स पर निम्नलिखित आवश्यकताएं लगाई जाती हैं:
① कम ठोस सामग्री: 2% से कम
पारंपरिक फ्लक्स में उच्च ठोस सामग्री (20-40%), मध्यम ठोस सामग्री (10-15%) और कम ठोस सामग्री (5-10%) होती है। इन फ्लक्स के साथ वेल्डिंग के बाद, पीसीबी बोर्ड की सतह पर कम या ज्यादा अवशेष होते हैं, जबकि नो-क्लीन फ्लक्स की ठोस सामग्री 2% से कम होनी आवश्यक है, और इसमें रोसिन नहीं हो सकता है, इसलिए मूल रूप से बोर्ड पर कोई अवशेष नहीं होता है वेल्डिंग के बाद सतह.
② गैर संक्षारक: हलोजन मुक्त, सतह इन्सुलेशन प्रतिरोध>1.0×1011Ω
पारंपरिक सोल्डरिंग फ्लक्स में उच्च ठोस सामग्री होती है, जो वेल्डिंग के बाद कुछ हानिकारक पदार्थों को "लपेट" सकती है, उन्हें हवा के संपर्क से अलग कर सकती है, और एक इन्सुलेट सुरक्षात्मक परत बना सकती है। हालाँकि, अत्यधिक कम ठोस सामग्री के कारण, बिना साफ किया हुआ सोल्डरिंग फ्लक्स एक इन्सुलेट सुरक्षात्मक परत नहीं बना सकता है। यदि बोर्ड की सतह पर थोड़ी मात्रा में हानिकारक घटक रह जाते हैं, तो इससे जंग और रिसाव जैसे गंभीर प्रतिकूल परिणाम होंगे। इसलिए, नो-क्लीन सोल्डरिंग फ्लक्स में हैलोजन घटकों को शामिल करने की अनुमति नहीं है।
सोल्डरिंग फ्लक्स की संक्षारण क्षमता का परीक्षण करने के लिए आमतौर पर निम्नलिखित विधियों का उपयोग किया जाता है:
एक। कॉपर दर्पण संक्षारण परीक्षण: सोल्डरिंग फ्लक्स (सोल्डर पेस्ट) की अल्पकालिक संक्षारणता का परीक्षण करें
बी। सिल्वर क्रोमेट टेस्ट पेपर टेस्ट: सोल्डरिंग फ्लक्स में हैलाइड्स की मात्रा का परीक्षण करें
सी। सतह इन्सुलेशन प्रतिरोध परीक्षण: सोल्डरिंग फ्लक्स (सोल्डर पेस्ट) के दीर्घकालिक विद्युत प्रदर्शन की विश्वसनीयता निर्धारित करने के लिए सोल्डरिंग के बाद पीसीबी की सतह इन्सुलेशन प्रतिरोध का परीक्षण करें।
डी। संक्षारण परीक्षण: सोल्डरिंग के बाद पीसीबी सतह पर अवशेषों की संक्षारणता का परीक्षण करें
ई. वेल्डिंग के बाद पीसीबी सतह पर कंडक्टर रिक्ति में कमी की डिग्री का परीक्षण करें
③ सोल्डरेबिलिटी: विस्तार दर ≥ 80%
सोल्डरबिलिटी और संक्षारणशीलता विरोधाभासी संकेतकों की एक जोड़ी है। फ्लक्स में ऑक्साइड को खत्म करने और प्रीहीटिंग और वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान एक निश्चित डिग्री की गतिविधि बनाए रखने की एक निश्चित क्षमता होने के लिए, इसमें कुछ एसिड होना चाहिए। नो-क्लीन फ्लक्स में सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला गैर-पानी में घुलनशील एसिटिक एसिड श्रृंखला है, और सूत्र में एमाइन, अमोनिया और सिंथेटिक रेजिन भी शामिल हो सकते हैं। विभिन्न सूत्र इसकी गतिविधि और विश्वसनीयता को प्रभावित करेंगे। विभिन्न कंपनियों की अलग-अलग आवश्यकताएं और आंतरिक नियंत्रण संकेतक होते हैं, लेकिन उन्हें उच्च वेल्डिंग गुणवत्ता और गैर-संक्षारक उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा करना होगा।
फ्लक्स की गतिविधि आमतौर पर पीएच मान से मापी जाती है। नो-क्लीन फ्लक्स का पीएच मान उत्पाद द्वारा निर्दिष्ट तकनीकी स्थितियों के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए (प्रत्येक निर्माता का पीएच मान थोड़ा अलग होता है)।
④पर्यावरण संरक्षण आवश्यकताओं को पूरा करें: गैर विषैले, कोई तेज़ परेशान करने वाली गंध नहीं, मूल रूप से पर्यावरण को कोई प्रदूषण नहीं, और सुरक्षित संचालन।
⑵No-clean printed circuit boards and components
नो-क्लीन वेल्डिंग प्रक्रिया के कार्यान्वयन में, सर्किट बोर्ड और घटकों की सोल्डरबिलिटी और सफाई प्रमुख पहलू हैं जिन्हें नियंत्रित करने की आवश्यकता है। सोल्डरेबिलिटी सुनिश्चित करने के लिए, निर्माता को इसे निरंतर तापमान और शुष्क वातावरण में संग्रहित करना चाहिए और प्रभावी भंडारण समय के भीतर इसके उपयोग को सख्ती से नियंत्रित करना चाहिए, बशर्ते कि आपूर्तिकर्ता को सोल्डरेबिलिटी की गारंटी देना आवश्यक हो। स्वच्छता सुनिश्चित करने के लिए, मानव प्रदूषण, जैसे हाथ के निशान, पसीने के निशान, ग्रीस, धूल, आदि से बचने के लिए उत्पादन प्रक्रिया के दौरान पर्यावरण और संचालन विनिर्देशों को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए।
नो-क्लीन वेल्डिंग प्रक्रिया
नो-क्लीन फ्लक्स अपनाने के बाद, हालांकि वेल्डिंग प्रक्रिया अपरिवर्तित रहती है, कार्यान्वयन विधि और संबंधित प्रक्रिया मापदंडों को नो-क्लीन तकनीक की विशिष्ट आवश्यकताओं के अनुकूल होना चाहिए। मुख्य सामग्री इस प्रकार हैं:
⑴ फ्लक्स कोटिंग
एक अच्छा नो-क्लीन प्रभाव प्राप्त करने के लिए, फ्लक्स कोटिंग प्रक्रिया को दो मापदंडों को सख्ती से नियंत्रित करना चाहिए, अर्थात् फ्लक्स की ठोस सामग्री और कोटिंग मात्रा।
आमतौर पर फ्लक्स लगाने के तीन तरीके होते हैं: फोमिंग विधि, वेव क्रेस्ट विधि और स्प्रे विधि। नो-क्लीन प्रक्रिया में, फोमिंग विधि और वेव क्रेस्ट विधि कई कारणों से उपयुक्त नहीं हैं। सबसे पहले फोमिंग विधि और वेव क्रेस्ट विधि के फ्लक्स को एक खुले कंटेनर में रखा जाता है। चूंकि नो-क्लीन फ्लक्स में विलायक की मात्रा बहुत अधिक होती है, इसलिए इसे अस्थिर करना विशेष रूप से आसान होता है, जिससे ठोस सामग्री में वृद्धि होती है। इसलिए, उत्पादन प्रक्रिया के दौरान विशिष्ट गुरुत्व विधि द्वारा प्रवाह की संरचना को अपरिवर्तित रहने के लिए नियंत्रित करना मुश्किल है, और बड़ी मात्रा में विलायक अस्थिरता भी प्रदूषण और अपशिष्ट का कारण बनती है; दूसरा, चूंकि नो-क्लीन फ्लक्स की ठोस सामग्री बेहद कम है, यह झाग के लिए अनुकूल नहीं है; तीसरा, कोटिंग के दौरान लागू फ्लक्स की मात्रा को नियंत्रित नहीं किया जा सकता है, और कोटिंग असमान है, और अक्सर बोर्ड के किनारे पर अत्यधिक फ्लक्स शेष रहता है। इसलिए, ये दोनों विधियाँ आदर्श नो-क्लीन प्रभाव प्राप्त नहीं कर सकती हैं।
स्प्रे विधि नवीनतम फ्लक्स कोटिंग विधि है और बिना साफ फ्लक्स की कोटिंग के लिए सबसे उपयुक्त है। क्योंकि फ्लक्स को एक सीलबंद दबाव वाले कंटेनर में रखा जाता है, धुंध फ्लक्स को नोजल के माध्यम से स्प्रे किया जाता है और पीसीबी की सतह पर लेपित किया जाता है। स्प्रे की मात्रा, परमाणुकरण की डिग्री और स्प्रेयर की स्प्रे चौड़ाई को समायोजित किया जा सकता है, ताकि लागू फ्लक्स की मात्रा को सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सके। चूंकि लागू फ्लक्स एक पतली धुंध परत है, बोर्ड की सतह पर फ्लक्स बहुत समान है, जो यह सुनिश्चित कर सकता है कि वेल्डिंग के बाद बोर्ड की सतह बिना सफाई की आवश्यकताओं को पूरा करती है। उसी समय, चूंकि फ्लक्स कंटेनर में पूरी तरह से सील है, इसलिए विलायक के अस्थिरता और वातावरण में नमी के अवशोषण पर विचार करने की कोई आवश्यकता नहीं है। इस तरह, फ्लक्स के विशिष्ट गुरुत्व (या प्रभावी घटक) को अपरिवर्तित रखा जा सकता है, और इसे उपयोग करने से पहले प्रतिस्थापित करने की आवश्यकता नहीं होती है। फोमिंग विधि और वेव क्रेस्ट विधि की तुलना में फ्लक्स की मात्रा 60% से अधिक कम की जा सकती है। इसलिए, नो-क्लीन प्रक्रिया में स्प्रे कोटिंग विधि पसंदीदा कोटिंग प्रक्रिया है।
स्प्रे कोटिंग प्रक्रिया का उपयोग करते समय, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि चूंकि फ्लक्स में अधिक ज्वलनशील सॉल्वैंट्स होते हैं, छिड़काव के दौरान उत्सर्जित विलायक वाष्प में विस्फोट का एक निश्चित जोखिम होता है, इसलिए उपकरण में अच्छी निकास सुविधाएं और आवश्यक आग बुझाने वाले उपकरण होने चाहिए।
⑵ पहले से गरम करना
फ्लक्स लगाने के बाद, वेल्डेड भाग प्रीहीटिंग प्रक्रिया में प्रवेश करते हैं, और फ्लक्स की गतिविधि को बढ़ाने के लिए फ्लक्स में विलायक भाग को प्रीहीटिंग द्वारा अस्थिर किया जाता है। नो-क्लीन फ्लक्स का उपयोग करने के बाद, प्रीहीटिंग तापमान के लिए सबसे उपयुक्त सीमा क्या है?
अभ्यास ने साबित कर दिया है कि नो-क्लीन फ्लक्स का उपयोग करने के बाद, यदि नियंत्रण के लिए पारंपरिक प्रीहीटिंग तापमान (90±10℃) का अभी भी उपयोग किया जाता है, तो प्रतिकूल परिणाम हो सकते हैं। मुख्य कारण यह है कि नो-क्लीन फ्लक्स एक कम-ठोस सामग्री, हैलोजन-मुक्त फ्लक्स है जिसमें आम तौर पर कमजोर गतिविधि होती है, और इसका एक्टिवेटर कम तापमान पर धातु ऑक्साइड को मुश्किल से खत्म कर सकता है। जैसे-जैसे प्रीहीटिंग तापमान बढ़ता है, फ्लक्स धीरे-धीरे सक्रिय होना शुरू हो जाता है, और जब तापमान 100℃ तक पहुंच जाता है, तो सक्रिय पदार्थ निकल जाता है और धातु ऑक्साइड के साथ तेजी से प्रतिक्रिया करता है। इसके अलावा, नो-क्लीन फ्लक्स में विलायक की मात्रा काफी अधिक (लगभग 97%) होती है। यदि प्रीहीटिंग तापमान अपर्याप्त है, तो विलायक को पूरी तरह से अस्थिर नहीं किया जा सकता है। जब वेल्डमेंट टिन स्नान में प्रवेश करता है, तो विलायक के तेजी से वाष्पीकरण के कारण, पिघला हुआ सोल्डर छप जाएगा और सोल्डर गेंदों का निर्माण करेगा या वेल्डिंग बिंदु का वास्तविक तापमान गिर जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप सोल्डर जोड़ खराब हो जाएंगे। इसलिए, नो-क्लीन प्रक्रिया में प्रीहीटिंग तापमान को नियंत्रित करना एक और महत्वपूर्ण कड़ी है। इसे आम तौर पर पारंपरिक आवश्यकताओं (100 ℃) या उच्चतर (आपूर्तिकर्ता के मार्गदर्शन तापमान वक्र के अनुसार) की ऊपरी सीमा पर नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है और विलायक को पूरी तरह से वाष्पित होने के लिए पर्याप्त प्रीहीटिंग समय होना चाहिए।
⑶ वेल्डिंग
ठोस सामग्री और फ्लक्स की संक्षारणता पर सख्त प्रतिबंधों के कारण, इसका सोल्डरिंग प्रदर्शन अनिवार्य रूप से सीमित है। अच्छी वेल्डिंग गुणवत्ता प्राप्त करने के लिए, वेल्डिंग उपकरण के लिए नई आवश्यकताओं को सामने रखा जाना चाहिए-इसमें एक अक्रिय गैस संरक्षण कार्य होना चाहिए। उपरोक्त उपाय करने के अलावा, नो-क्लीन प्रक्रिया के लिए वेल्डिंग प्रक्रिया के विभिन्न प्रक्रिया मापदंडों के सख्त नियंत्रण की भी आवश्यकता होती है, जिसमें मुख्य रूप से वेल्डिंग तापमान, वेल्डिंग समय, पीसीबी टिनिंग गहराई और पीसीबी ट्रांसमिशन कोण शामिल हैं। विभिन्न प्रकार के नो-क्लीन फ्लक्स के उपयोग के अनुसार, संतोषजनक नो-क्लीन वेल्डिंग परिणाम प्राप्त करने के लिए वेव सोल्डरिंग उपकरण के विभिन्न प्रक्रिया मापदंडों को समायोजित किया जाना चाहिए।
