Smd Dizgi Süreçleri - Fırın Isı Profili

 

FIRIN ISI PROFİLİ

SMD üretim aşamalarının en önemli noktalarından biriside Fırınlama
aşamasıdır.

Fırın makinamızda üretimde kullanılan krem lehimin üreticisinin önerdiği
spectlere göre fırın ısı profili ile çalışılması zorunludur. Kullanılan krem lehime
uygun olmayan farklı bir ısı profili ile çalışmak yada toleranslar dışarısında
girilmiş verilerle çalışmak görünür yada görünmez ciddi kalite problemlerine
neden olabilmektedir.

Bu problemler üretim tesislerinde tespit edilmesi durumunda problemin
giderilmesi kolay olabilmekle birlikte üretim sonrası tespiti nispeten güç olup
müşteri tarafına giden problemli kartların daha ciddi riskleride beraberinde
getirebileceği göz önünde bulundurulmalı ve fırın ısı profili konusunda hassas
olunmalıdır.

Genel olarak iki tip ısı profili vardır.

1- Düzlemsel ısı profili (Resim-1)

2- Eğrisel ısı profili (Resim-2)

                                                                                            Resim-1

                                                                                           Resim-2

Elektronik üretimde SMD komponentlerin daha az yoğun olduğu ve şekil
olarak çeşitliliğin az olduğu dönemlerde Düzlemsel ısı profili kullanılabiliyordu.

SMD komponenlerin kullanımındaki yoğunluğun ve şekillerindeki çeşitliliğin
artması ile birlikte komponentler arası ısı ihtiyacının değişkenlik göstermesi söz
konusu oldu.

Örneğin; bir chip kondansatör ile BGA komponentin fırınlanması sırasında
birim zamanda üzerlerindeki ısı farklılık göstermektedir. Örnekteki gibi
komponent şekil ve çeşitliliğin fazla olduğu kartlarda eğrisel fırın ısı profili
kullanmak daha doğru olacaktır.

Aşağıda sizlere eğrisel fırın ısı profilini kısaca izah etmeye çalışacağım.

1-	Ön ısıtma aşaması
2-	Islatma aşaması
3-	Lehimlenme aşaması
4-	Soğuma aşaması

1- Ön ısıtma aşaması

Bu aşamada krem lehim bileşenlerinden olan solvent buharlaşır. PCB ve
komponentler kademeli olarak ısınır. Sıcaklık yükseldikçe çözücüler
buharlaşmaya başlar. Bu aşama, çözücüyü tamamen buharlaştırmak ve ısıyı alt
tabakaya eşit olarak dağıtmak için gereklidir. Rampa hızı çok dik olduğunda,
lehim topu , void ve kısadevre gibi problemler ortaya çıkabilir.
Bu aşamada 1. Rampa hızını krem lehim üreticisinin belirttiği spectlerin
alt sınırında tutmak faydalı olacaktır.



2- Islatma aşaması

Bu aşamada flux aktivasyona başlayarak PCB pedleri ve komponent
terminallerindeki oksitlenmeyi azaltmaya başlar. Komponentler PCB’ye
lehimleneceği sıcaklığa yaklaştırılır. Farklı komponentler aynı maksimum
sıcaklığa ulaşırlar. Aktive olan flux metal yüzeylerin tekrar okside olmasını
engeller.

3- Lehimlenme aşaması

Krem lehim bileşenlerinden olan alaşımlar erime noktasına gelir.
Komponent ve PCB metal yüzelerindeki yüzey gerilimi azaltılarak lehimlenme ve
metalik bağ oluşur.

4- Soğuma aşaması

Bu aşamada 2°C - 6°C / saniye hız ile soğuma sağlanmalıdır. Fırından
çıkan kartın aşırı sıcak olması AOI makinasında hatalı sonuçlar vermesine neden
olabilir. Kartı hızlı soğutmak ise kartta termal şok etkisine neden olabilir.

Yukarıda sizlerde SMD üretim için çok önemli olan Fırın ısı profilinden
kısaca bahsettim. Umarım faydalı olabilmişimdir.

Saygılarımla / Best Regards

Selçuk CESUR