ปัญหาเรื่องความร้อน
แผ่นทองแดงหนาเป็นตัวกระจายความร้อนที่ดีเยี่ยม นั่นคือเหตุผลที่มันอยู่ตรงนั้น: มันนำกระแสไฟฟ้าและดึงความร้อนออกจากชิ้นส่วนต่างๆ ในระหว่างการบัดกรี คุณสมบัติเดียวกันนี้กลับเป็นอุปสรรคต่อกระบวนการ — แผ่นทองแดงดึงความร้อนออกจากจุดเชื่อมต่อ
บนชั้นใน 10 ออนซ์ หรือชั้นนอก 20 ออนซ์ มวลทองแดงมีขนาดใหญ่พอที่หัวแร้งมือหรือโปรไฟล์การรีโฟลว์สั้นๆ ไม่สามารถทำให้แผ่นทองแดงมีอุณหภูมิที่เหมาะสมได้ ความล้มเหลวดูเหมือนว่าการเปียกไม่ดี แต่จริงๆ แล้วเป็นปัญหาเรื่องความสมดุลของความร้อน
การอุ่นก่อน จากด้านล่าง
คำตอบมาตรฐานคือการทำให้ชิ้นส่วนประกอบทั้งหมดมีอุณหภูมิใกล้เคียงกับอุณหภูมิของกระบวนการก่อนที่จะใช้ความร้อนเฉพาะจุด:
การรีโฟลว์: การแช่ที่นานขึ้นและการเพิ่มอุณหภูมิอย่างช้าๆ ตรวจสอบด้วยโปรไฟล์ที่วัดบนบอร์ดแทนที่จะอ่านจากหน้าจอแสดงผลของเตาอบ
การบัดกรีแบบเลือกเฉพาะจุดและการบัดกรีด้วยมือ: แผ่นความร้อนหรือเครื่องอุ่นก่อนด้านล่าง เพื่อให้หัวแร้งต้องเพิ่มอุณหภูมิเพียงไม่กี่สิบองศาสุดท้ายเท่านั้น
การบัดกรีแบบคลื่น: อุ่นเครื่องให้ร้อนอย่างเพียงพอ และใช้แผ่นรองที่ไม่ทำให้รอยต่อสัมผัสกับคลื่นโดยตรง
สิ่งที่ควรหลีกเลี่ยงคือการให้ความร้อนกับแผ่นลามิเนตมากเกินไปเพื่อชดเชย: ความร้อนด้านบนมากเกินไปจะทำให้ทองแดงยกตัวขึ้นหรือทำให้แผ่นวงจรเป็นฟองก่อนที่รอยต่อจะสมบูรณ์
การระบายความร้อนและการลดขนาดคอแผ่น
การออกแบบและการประกอบมาบรรจบกันที่นี่ แผ่นรองที่เชื่อมต่อกับแผ่นเรียบผ่านซี่แคบๆ สี่ซี่จะร้อนเร็วกว่าแผ่นรองที่เชื่อมต่อด้วยการเทแบบเต็มแผ่น และบัดกรีได้ง่ายกว่าโดยไม่ทำให้แผ่นลามิเนตเสียหาย ในกรณีที่แผ่นรองไม่สามารถระบายความร้อนได้ — เช่น ขั้วต่อกระแสสูง — กระบวนการประกอบจะต้องให้ความร้อนแทน
การแลกเปลี่ยนนี้เป็นไปโดยเจตนา: การระบายความร้อนทำให้การบัดกรีง่ายขึ้นและความสามารถในการรับกระแสต่ำลงเล็กน้อย การเชื่อมต่อที่แข็งแรงจะรับกระแสได้มากกว่าและต้องการความร้อนมากกว่า
สเตนซิล วาง และรูปทรง
- พื้นที่เปิด จะเพิ่มขึ้นบนแผ่นรองที่เชื่อมต่อกับทองแดงหนา เพื่อให้รอยต่อมีน้ำยาบัดกรีเพียงพอที่จะสร้างรอยเชื่อมแบบฟิลเล็ต
- รูปทรงของช่องเปิด ช่วยหลีกเลี่ยงการพิมพ์แคบยาวข้ามแผ่นรองกว้างๆ ซึ่งจะทำให้เกิดการเชื่อมต่อแทนที่จะแยกออกจากกัน
- ชนิดของเนื้อบัดกรี ต้องอยู่ในช่วงที่กำหนดไว้ เนื้อบัดกรีที่เลือกใช้สำหรับระยะห่างระหว่างขาที่แคบ อาจไม่ไหลออกมาจากช่องเปิดขนาดใหญ่ได้ดี
- โปรไฟล์ ถูกตั้งค่าตามมวลความร้อน โดยมีช่วงเวลาที่ช่วยให้แผงวงจรปรับตัวได้ และจุดสูงสุดที่อยู่ภายในพิกัดของชิ้นส่วน
ข้อต่อแบบทะลุรูและขั้วต่อ
ขั้วต่อแบบกดและแบบทะลุรูขนาดใหญ่เป็นจุดที่มีปัญหาเรื่องความร้อนมากที่สุด เนื่องจากส่วนที่เป็นทรงกระบอกถูกล้อมรอบด้วยทองแดง การบัดกรีแบบเลือกจุดด้วยการอุ่นล่วงหน้าที่กำหนด หรือการบัดกรีแบบคลื่นที่มีการสัมผัสยาว จะเชื่อถือได้มากกว่าการใช้หัวแร้งมือ สำหรับขั้วต่อแบบกด ความคลาดเคลื่อนของรูและขาจะมีความสำคัญมากกว่าการบัดกรี เนื่องจากไม่มีการบัดกรี
การตรวจสอบ
การเอ็กซ์เรย์สำหรับข้อต่อที่ทองแดงซ่อนอยู่ การตรวจสอบด้วย AOI สำหรับตำแหน่งและการเชื่อมต่อที่มองเห็นได้ และการตรวจสอบภาคตัดขวางบนชิ้นงานตัวอย่างสำหรับทองแดงที่ผนังรู การทดสอบแรงดึงตัวอย่างที่ขั้วต่อไฟฟ้าจะแปลงคำว่า "ดูเหมือนจะปกติดี" ให้เป็นตัวเลข ซึ่งเป็นสิ่งที่ลูกค้าที่สอบถามเกี่ยวกับความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้าต้องการทราบ
คุณภาพงานจะถูกประเมินตามมาตรฐาน IPC-A-610 กฎเกณฑ์ระดับแผงวงจรอยู่ในเอกสารกำกับกฎ คู่มือการออกแบบทองแดงหนา ข้อจำกัดของกระบวนการต่อ หน้า PCB ทองแดงหนา และประตูประกอบใน หมายเหตุการตรวจสอบ.
