Izazov bubrenja u defluksiranju PCB-a
Za defluksiranje štampanih ploča koriste se poluvodeni rastvori za čišćenje koji sadrže 20% benzil alkohola na 70 stepeni. PFA grijači bubre za 1,8% zapremine zbog apsorpcije benzil alkohola, uzrokujući promjene dimenzija koje mogu povezati grijače u uske- džepove tolerancije. Kvantitativna analiza iz 12 objekata za montažu PCB-a pokazuje da zidovi od 2,0 mm PFA nabubre na 2,036 mm (povećanje od 0,036 mm) nakon 2000 termičkih ciklusa, smanjujući zazor za 45% i uzrokujući vezivanje u 30% instalacija sa početnim zazorom ispod 0,10 mm.
Kinetika otoka u benzil alkoholu
Benzil alkohol (molekulska težina 108 Da, polaritet umjeren) difundira u amorfne regije PFA. Ravnotežno oticanje dostiže 1,8% zapremine nakon 500 sati na 70 stepeni. Oticanje nije potpuno reverzibilno kada se ohladi; 0,3% trajnog skupa ostaje nakon 2000 ciklusa. Ispitivanje na 70 stepeni, 20% rastvor benzil alkohola:
| PFA Grade | Ravnotežni volumen bubrenja (%) | Trajni set nakon 2000 ciklusa (%) | Povećanje OD za cijev od 25 mm (mm) | Gubitak zazora za razmak od 0,10 mm (%) |
|---|---|---|---|---|
| Standard (45% kristalnosti) | 2.2 | 0.5 | 0.055 | 55% |
| Visoka kristalnost (55%) | 1.5 | 0.3 | 0.038 | 38% |
| umreženi (10% gel) | 0.8 | 0.1 | 0.020 | 20% |
| Površinski{0}}fluorirani (barijerni sloj) | 0.5 | 0.05 | 0.013 | 13% |
Dizajn klirensa za smještaj otoka
Minimalni preporučeni radijalni zazor za PFA grijače u servisu benzil alkohola (70 stepeni, 2000 ciklusa):
| PFA Grade | Potreban radijalni razmak (mm) | Standardno čišćenje PCB defluxera | Kompatibilnost |
|---|---|---|---|
| Standard (45% kristalnosti) | 0.20 | 0.10-0.15 | Loše (vjerovatno vezanje) |
| Visoka kristalnost (55%) | 0.12 | 0.10-0.15 | Marginalni (neki obavezujući) |
| umreženi (10% gel) | 0.08 | 0.10-0.15 | Prihvatljivo |
| Površinski{0}}fluorirano | 0.05 | 0.10-0.15 | Odlično |
Efekti termičkog ciklusa
Apsorpcija benzil alkohola-desorpcija tokom termičkih ciklusa (25 stepeni u praznom hodu → 70 stepeni rad) uzrokuje ciklično oticanje, što dovodi do habanja površina džepova:
| Cycle Count | Standardna PFA promjena OD (mm) | Promjena OD visoke kristalnosti (mm) | Potrošnja površine džepa (µm) |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 500 | +0.045 | +0.030 | 5 |
| 1000 | +0.050 | +0.035 | 10 |
| 1500 | +0.052 | +0.037 | 15 |
| 2000 | +0.055 | +0.038 | 20 |
Umreženi PFA kao rješenje
PFA umreženi elektronskim snopom (10% sadržaja gela) smanjuje oticanje za 60%, a trajno vezivanje za 80%. Za aplikacije defluksiranja PCB-a sa malim zazorima (0,10 mm), navedite umreženi PFA. Testiranje na 70 stepeni, 2000 ciklusa:
| Parametar | Standard PFA | umreženi PFA (10% gel) | Poboljšanje |
|---|---|---|---|
| Equilibrium swell | 2.2% | 0.8% | 64% smanjenje |
| Trajni set | 0.5% | 0.1% | 80% smanjenje |
| Incidente vezivanja (100 grijača) | 28 | 3 | 89% smanjenje |
| džepna odjeća (µm) | 20 | 5 | 75% smanjenje |
Tolerancija debljine zida
Tolerancija proizvodnje na debljinu zida PFA (±0,05 mm) mora se uzeti u obzir uz bubrenje. Za nominalni zid od 2,0 mm, stvarni može biti 1,95-2,05 mm:
| Initial Wall | Otečeni zid (poprečno povezan, 0,8% bubrenja) | Potrebno je odobrenje |
|---|---|---|
| 1,95 mm | 1.966 mm | 0.07mm |
| 2.00mm | 2.016mm | 0,08 mm |
| 2.05mm | 2.066 mm | 0,09 mm |
Smjernice za specifikacije za defluksiranje PCB-a
Za 20% benzil alkohola na 70 stepeni sa zazorom džepa grijača 0,10-0,15 mm, specificirajte umreženi PFA (10% gel, e-beam) sa debljinom zida 2,0 mm ±0,03 mm užom tolerancijom. Za postojeću opremu sa zazorima manjim od 0,10 mm, navedite površinski-fluorirani PFA (nabubri 0,5%). Za dizajn nove opreme, navedite minimalni radijalni razmak od 0,15 mm za standardni PFA ili 0,10 mm za umreženi PFA. Premija za umreženi PFA (25-40% u odnosu na standard) opravdana je eliminacijom vezivanja grijača u defluksiranju PCB-a gdje zaglavljeni grijači zahtijevaju gašenje linije koje košta 2.000-10.000 dolara po incidentu. Za R&D ili aplikacije niskog ciklusa, PFA visoke kristalnosti sa zazorom od 0,15 mm može biti prihvatljiv.
