Arkusz danych technicznych pasty lutowniczej może zawierać 88%, 89% lub 90% metalu. Liczba wydaje się prosta, ale łatwo ją błędnie zinterpretować.
W większości dokumentacji pasty lutowniczej zawartość metalu opisuje procent masowy proszku stopowego w całej paście. Nie oznacza to, że stop zajmuje taki sam procent objętości fizycznej.
Załadunek metalu również nie jest w stanie sam w sobie określić, czy dana pasta będzie drukować, rozprowadzać się lub rozprowadzać lepiej niż inna. Prawidłowe porównanie musi również uwzględniać stop, rodzaj proszku, nośnik topnika, metodę aplikacji i podstawę testu.
Kluczowy punkt:Wartość 90% metalu zwykle opisuje wagę. Aby zrozumieć zachowanie objętości lub procesu, należy również wziąć pod uwagę gęstość i pełną recepturę.
Czytelnicy, którzy najpierw potrzebują podstaw materiałowych, mogą je przejrzećco to jest pasta lutowniczaoraz jak proszek stopowy i topnik działają jako jeden system materiałowy.
Szybka odpowiedź: Co oznacza 90% zawartości metalu?
Zawartość metalu w paście lutowniczej oblicza się w następujący sposób:
Zawartość metalu wagowo=masa odzyskanego stopu lutowniczego ÷ masa oryginalnej pasty lutowniczej × 100
Na przykład jeden kilogram pasty o nominalnej zawartości metalu 90% zawiera w przybliżeniu:
- 900 gramów proszku stopowego;
- 100 gramów kompletnego nośnika strumienia.
Opisuje tylko masę. Ponieważ stop lutowniczy jest znacznie gęstszy niż nośnik organiczny, procent objętości metalu będzie znacznie niższy niż 90%.
Wyższy procent wagowy nie jest automatycznie lepszy. Odpowiednie okno ładowania metalu- zależy od tego, czy produkt jest przeznaczony do drukowania szablonowego, dozowania, natryskiwania, przeróbki czy innego procesu.
Jaka jest zawartość metalu w paście lutowniczej?
Pasta lutownicza działapoprzez interakcję proszku stopowego i nośnika topnika. Nośnik może zawierać żywice, aktywatory, rozpuszczalniki i modyfikatory reologii, które wspomagają stabilność podczas przechowywania, usuwanie tlenków, kleistość, osadzanie i przepływ.
Zawartość metalu wagowo
Obciążenie metalem jest powszechnie podawane jako procent wagowy. Wartość 90% wagowo oznacza, że 90% zmierzonej masy pasty to stop, a pozostałe 10% to cały nośnik niemetalowy-.
PrądWymagania IPC J-STD-005B dotyczące past lutowniczychuwzględnić zawartość metalu wśród tematów dotyczących charakterystyki pasty lutowniczej.
Zawartość metalu według objętości
Objętościowa zawartość metalu opisuje przestrzeń fizyczną zajmowaną przez stop w stosunku do obliczonej całkowitej objętości stopu i nośnika.
Zwykle jest ona znacznie niższa niż procent wagowy, ponieważ gęstość stopu lutowniczego jest znacznie wyższa niż gęstość nośnika zawierającego topnik.-
Zawartość metalu a topnik i topniki stałe
Procent pozostały po odjęciu frakcji metalu reprezentuje wagowo cały nośnik topnika, jeśli obie wartości opierają się na tej samej podstawie. Nie należy go automatycznie opisywać jako topniki stałe.
Nośnik może zawierać składniki lotne i nielotne. „ Topnik stały” może odnosić się do oddzielnie zdefiniowanej-frakcji nielotnej, a dokładna podstawa powinna zostać potwierdzona w obowiązującej specyfikacji lub dokumentacji produktu.
Rozróżnienie pomiędzy pełną pastą a oddzielnym topnikiem wyjaśniono dalej w porównaniupasta topnikowa i pasta lutownicza.
Jak oszacować procent masy w stosunku do procentu objętości
Procent wagowy można przeliczyć na szacunkowy ułamek objętościowy tylko wtedy, gdy dostępne są odpowiednie wartości gęstości.
Szacunkowy udział objętościowy metalu=(ułamek wagowy metalu ÷ gęstość metalu) ÷ [(ułamek wagowy metalu ÷ gęstość metalu) + (ułamek wagowy pojazdu ÷ gęstość pojazdu)]
Wynik można następnie pomnożyć przez 100, aby wyrazić procent.
Obliczenia ilustracyjne
Poniższe wartości mają charakter hipotetyczny i służą jedynie do zademonstrowania obliczeń. Nie stanowią one konkretnego preparatu handlowego.
- udział wagowy metalu: 0,90;
- udział masy pojazdu: 0,10;
- zakładana gęstość stopu: 7,5 g/cm3;
- zakładana gęstość pojazdu: 1,0 g/cm3.
Obliczona objętość metalu=0.90 ÷ 7.5=0.12
Obliczona objętość pojazdu=0.10 ÷ 1.0=0.10
Szacunkowy udział objętościowy metalu=0.12 ÷ (0.12 + 0.10) ≈ 54,5%
Ten przykład pokazuje, dlaczego 90% wagowych może odpowiadać znacznie niższemu procentowi objętościowemu. Rzeczywista wartość zmienia się w zależności od gęstości stopu, gęstości nośnika i składu. Pojazd również składa się z wielu-elementów, dlatego te obliczenia mają charakter szacunkowy, a nie metodę-odwrotnej inżynierii zastrzeżonej pasty.
Dlaczego ładowanie metalu jest-specyficzne dla produktu
| Czynnik produktu | Dlaczego zmienia interpretację |
|---|---|
| Skład stopu | Różne stopy mają różną gęstość, zachowanie podczas topienia i wymagania procesowe. |
| Rodzaj proszku | Rozkład cząstek wpływa na całkowitą powierzchnię, upakowanie, lepkość i zachowanie osadzania. |
| Pojazd strumieniowy | Żywice, rozpuszczalniki, aktywatory i modyfikatory reologii determinują płynność, odzysk, kleistość i zachowanie pozostałości. |
| Metoda aplikacji | Drukowanie szablonowe, dozowanie i natryskiwanie wymagają różnych kombinacji przepływu, stabilności i zachowania cząstek. |
| Opakowanie i kondycjonowanie | Produkty w słoikach, strzykawkach i wkładach mogą wykorzystywać różne systemy obsługi i podawania. |
Dlatego różne stopy na bazie cyny-należy rozpatrywać jako kompletne systemy materiałowe. Przewodnik postopy lutownicze cynowe do montażu PCBzapewnia dodatkowy kontekst stopowy.
W wielu rodzinach receptur stosuje się różne okna-załadunku metalu do drukowania i wydawania, ale żaden procent nie ma zastosowania do każdego dostawcy lub stopu. Produkt przeznaczony dladruk strumieniowymoże wymagać innego wyważenia, ponieważ tworzenie się kropelek, zachowanie dyszy i drobny proszek stają się krytyczne.
Jak zawartość metalu może wpływać na wydajność SMT
| Charakterystyka procesu | Możliwy wpływ metalu-ładowania | Inne czynniki, które należy sprawdzić |
|---|---|---|
| Lepkość i walcowanie szablonowe | Stosunek proszku-do-nośnika może zmienić pozorny opór przepływu i ruch pasty. | Temperatura, kondycjonowanie, kształt proszku, reologia i ustawienia drukarki. |
| Kształt opadu i depozytu | Obciążenie metalem może przyczynić się do stabilności konstrukcji po osadzeniu. | Nośnik strumienia, geometria szablonu, wysokość osadu, środowisko i opóźnienie przed rozpływem. |
| Napełnianie i zwalnianie przysłony | Preparat musi równoważyć napełnianie pod wpływem siły i oddzielenie od ścianki otworu. | Rodzaj proszku, stosunek powierzchni, stan folii, wsparcie płyty i ustawienia separacji. |
| Ciśnienie dozowania | Nieodpowiednie wyważenie proszku-w-pojeździe może powodować powstawanie osadów pod wysokim ciśnieniem lub niestabilność. | Rozmiar igły, rodzaj proszku, temperatura, wyposażenie i profil dozowania. |
| Objętość mokrego osadu i rozpływanego stopu | Udział objętościowy metalu pomaga oszacować ilość stopu obecnego w mokrym osadzie. | Wydajność przenoszenia, koalescencja, zwilżanie, powstawanie pustych przestrzeni, pozostałość i ostateczna geometria złącza. |
Lepkość, kleistość i zachowanie przy ścinaniu należy oceniać łącznie, a nie wnioskować na podstawie jednej wartości procentowej. Zależności te zostały omówione w artykule ntWłaściwości fizyczne pasty lutowniczej.
Objętość mokrej pasty nie jest końcową objętością złącza lutowniczego
Podczas ponownego rozpływu proszek stopowy łączy się w spoinę metalową, podczas gdy lotne składniki pojazdu opuszczają osad, a inne składniki mogą pozostać w postaci pozostałości.
Uproszczone oszacowanie planowania może wykorzystywać:
Szacunkowa objętość stopu w mokrym osadzie=objętość mokrego osadu × szacowany udział objętościowy metalu
Nie jest to pełna prognoza ostatecznej geometrii złącza. Na wynik może mieć również wpływ przeniesienie szablonu, upakowanie proszku, koalescencja, zwilżenie tamponu, geometria zakończenia elementu, powstawanie pustych przestrzeni i straty w procesie.
Należy zweryfikować wielkość i spójność depozytukontrola pasty lutowniczejprzed umieszczeniem i ponownym rozlaniem ukrywają oryginalny stan wydruku.
Czy wyższa zawartość metalu oznacza lepszą pastę lutowniczą?
Nie da się stworzyć uniwersalnego rankingu na podstawie najwyższej liczby.
Wyższa zawartość metalu może zapewniać stabilność osadu w przypadku jednego-formułu do drukowania szablonowego, podczas gdy inna pasta może wymagać innego balansu nośnika w celu dozowania przez igłę, utrzymania przyczepności lub wsparcia specjalistycznego procesu ponownej obróbki.
Przydatne pytanie brzmi:
Czy kompletna formuła zapewnia wymaganą objętość osadzania, stabilność drukowania lub dozowania, zwilżanie i wydajność pozostałości w zamierzonym procesie?
Przed wyborem produktu zapoznaj się z jego przeznaczeniemMetoda nakładania pasty lutowniczejzamiast przenosić cel ładowania metalu-z innego procesu.
Wartości typowe, nominalne i specyfikacyjne nie są takie same
| Typ wartości | Co to zwykle oznacza | Jak należy go używać |
|---|---|---|
| Typowa wartość | Reprezentatywny wynik, niekoniecznie gwarantowany limit partii. | Służy do wstępnego porównania i planowania procesu. |
| Wartość nominalna | Zamierzone odniesienie lub cel preparatu. | Sprawdź, czy podana jest również tolerancja lub zakres. |
| Cel | Żądana wartość operacyjna lub recepturowa. | Nie traktuj go automatycznie jako limitu akceptacji przychodzącej. |
| Zakres specyfikacji | Określone minimum i maksimum stosowane dla określonej akceptacji. | Potwierdź metodę, wersję i status umowy. |
| Gwarantowana wartość | Zobowiązanie dostawcy na określonych warunkach. | Sprawdź, w jaki sposób zgłaszana jest zgodność, w tym czy pojawia się ona w CoA. |
TDS, który podaje „90% nominalnie”, niekoniecznie oznacza, że każda partia musi mieć dokładnie 90,00%. Zespoły ds. zaopatrzenia i jakości powinny określić wymagany asortyment, metodę testowania, częstotliwość raportowania i zasady rozporządzania w specyfikacji zakupu lub umowie dotyczącej jakości.
Jak porównać zawartość metalu w dwóch dokumentach TDS
Zanim ocenisz dwa produkty, upewnij się, że wartości są naprawdę porównywalne.
| Pole porównawcze | Co zweryfikować |
|---|---|
| Stop | Dokładny skład i podstawa gęstości. |
| Zawartość metalu | Procent wagowy, procent objętościowy lub inna podstawa pomiaru. |
| Stan wartości | Wartość typowa, nominalna, docelowa, zakresowa lub gwarantowana. |
| Rodzaj proszku | Rozkład cząstek i zamierzona wielkość cechy. |
| Aplikacja | Drukowanie szablonów, dozowanie, natryskiwanie lub przeróbka. |
| System strumieniowy | Żadnych-czystych, zmywalnych ani innych-specyficznych środków chemicznych. |
| Lepkość | Metoda badania, temperatura, sprzęt, prędkość i jednostki. |
| Dużo dowodów | Dane CoA, tolerancja specyfikacji i identyfikowalność. |
| Dowód procesowy | Wyniki drukowania, SPI, dozowania i ponownego przepływu. |
Przykładowe porównanie-obszaru szarego
Poniższy przykład ma charakter hipotetyczny i nie przedstawia konkretnych produktów komercyjnych.
Paste A zawiera 90% nominalnej zawartości metalu dla druku szablonowego SAC305 typu 4. Pasta B ma typową wartość 89% dla innego stopu i zastosowania dozowania. Wklej A nie można uznać za lepszą na podstawie różnicy jednego-procentu-punktów.
Porównanie jest również niepełne, ponieważ jedna wartość jest nominalna, a druga typowa, stopy są różne i metody aplikacji nie są takie same. Do podjęcia ważnej decyzji wymagane są porównywalne bazy testów i dowody procesowe.
Wyspecjalizowane, zaawansowane procesy-mogą wymagać takich produktów jakpółprzewodnikowa pasta lutownicza, gdzie dystrybucja proszku i możliwości procesu mają większe znaczenie niż zwykły ranking procentowy.
W jaki sposób sprawdzana jest zawartość metalu w paście lutowniczej?
IPC-TM-650 2.2.20, zawartość metalu w paście lutowniczej wagowo, to metoda badawcza IPC służąca do określania procentowej zawartości metalu w masie.
W uproszczeniu znaną masę pasty przetwarza się w taki sposób, aby można było oddzielić stop od-pozostałości niemetalowych. Odzyskany metal suszy się i waży, a jego masę porównuje z masą próbki pierwotnej.
Metodę powinien wykonywać wykwalifikowany personel, stosując odpowiednią kontrolowaną procedurę. Nie należy go traktować samo w sobie jako uniwersalnego umownego limitu akceptacji; wymaganą wartość i tolerancję należy jeszcze określić w specyfikacji produktu lub umowie zakupu.
Niepewność pobierania próbek i pomiaru
Wynik testu jest tak użyteczny, jak próbka i metoda, która się za nim kryje.
- Reprezentatywność próby:Próbka powinna reprezentować produkt kondycjonowany zgodnie z obowiązującą metodą i instrukcjami dostawcy.
- Historia materiału:Utrata rozpuszczalnika, zanieczyszczenie lub niekontrolowane narażenie mogą zmienić stan otwartej próbki.
- Kompletność separacji:Pozostałości nośnika pozostawione z metalem lub metal utracony podczas obróbki mogą zafałszować wynik.
- Rozdzielczość wagi i metody:Niewielkich różnic nie należy interpretować bez zrozumienia możliwości i powtarzalności testów.
- Powtórz wyniki:Pojedynczy pomiar może nie opisywać zmienności partii lub powtarzalności laboratoryjnej.
- Tolerancja akceptacji:Różnica pomiędzy 89% a 90% ma znaczenie tylko wtedy, gdy niepewność metody i zakres umowny czynią ją znaczącą.
W przypadku rutynowych kontroli firmy mogą opierać się na specyfikacjach dostawcy, identyfikowalności partii, certyfikacie analizy, okresowej weryfikacji i umowie o określonej jakości.
Rozwiązywanie problemów: czy obciążenie metalu jest prawdziwą przyczyną?
| Zaobserwowany problem | Załadunek metalu może być istotny | Inne przyczyny do sprawdzenia |
|---|---|---|
| Wklej opady po wydrukowaniu | Prawdopodobnie | Reologia topnika, temperatura, geometria osadu i opóźnienie przed ponownym rozpływem. |
| Pasta słabo się roluje | Prawdopodobnie | Kondycjonowanie, przechowywanie, metoda lepkości i ustawienia drukarki. |
| Słabe zwolnienie przysłony | Prawdopodobnie | Stosunek powierzchni, rodzaj proszku, stan szablonu i prędkość separacji. |
| Wysokie ciśnienie dozowania | Prawdopodobnie | Rozmiar igły, temperatura, profil sprzętu i receptura. |
| Niewystarczająca ilość lutowia po rozpływie | Prawdopodobnie | Objętość apertury, wydajność transferu, koalescencja i geometria podkładki. |
| Nadmierna pozostałość | Pośrednio | Chemia topnika, zastosowana objętość i profil rozpływu. |
| Kulki lutownicze lub odpryski | Pośrednio | Wilgoć, zanieczyszczenia, uwalnianie rozpuszczalnika i warunki ogrzewania. |
Obciążenie metalem powinno pozostać jednym z danych wejściowych diagnostycznych, a nie automatyczną przyczyną pierwotną. Szerszymetody oceny wydajności lutowaniamoże pomóc w oddzieleniu efektów materiałowych i procesowych.
Lista kontrolna przeglądu zawartości metalu
- potwierdź dokładny stop;
- potwierdzić, czy procent jest wagowy czy objętościowy;
- określić, czy wartość jest typowa, nominalna czy z zakresu specyfikacji;
- zanotować rodzaj proszku i zamierzone zastosowanie;
- przejrzeć warunki badania lepkości;
- potwierdzić, czy w CoA widnieje zawartość metalu;
- określić wymaganą tolerancję w umowie zakupu;
- przeglądać dowody drukowane, wydawane lub wyrzucane;
- zweryfikować wielkość depozytu w procesie rzeczywistym;
- ocenić cały system topnika, pozostałości i czyszczenia.
Jeżeli wymagane jest czyszczenie, pełną formułę należy ocenić jako system. Cel-zaprojektowanyzmywalna pasta lutownicza SMTnie należy porównywać z pastą{{0}noclean zawierającą samą zawartość metalu.
Odpowiednie formuły można przejrzeć wGama past lutowniczych YIHMA.
Często zadawane pytania
P: Co oznacza 90% zawartość metalu w paście lutowniczej?
Odp.: Zwykle oznacza to, że 90% masy pasty to proszek stopowy, a około 10% to kompletny nośnik topnika. Nie oznacza to, że stop zajmuje 90% objętości fizycznej.
P: Jak procent wagowy można przeliczyć na procent objętościowy?
Odp.: Podziel ułamek wagowy każdego składnika przez jego gęstość, a następnie podziel obliczoną objętość metalu przez całkowitą obliczoną objętość składnika. Wynik jest szacunkowy, ponieważ nośnik ma postać wieloskładnikową-.
P: Czy większe obciążenie metalem jest lepsze w przypadku drukowania szablonowego?
O: Nie jest to uniwersalna zasada. Wiele rodzin produktów wykorzystuje różne okna ładowania do drukowania i dozowania, ale wydajność zależy od kompletnego systemu stopu, proszku i topnika.
P: Czy zawartość metalu determinuje ostateczną objętość złącza lutowanego?
Odp.: Pomaga oszacować stop obecny w mokrym osadzie, ale wydajność przenoszenia, koalescencja, zwilżanie, powstawanie pustych przestrzeni i geometria złącza również wpływają na wynik końcowy.
P: Czy w CoA powinna znajdować się zawartość metali?
Odpowiedź: To zależy od dostawcy i umowy zakupu. Uwzględnij ją jako wymaganą pozycję w raporcie-partii, gdy jest ona istotna dla przyjęcia przychodzącej przesyłki lub kontroli procesu.
P: Czy procent strumienia to po prostu 100 minus zawartość metalu?
Odp.: Może reprezentować wagowo pozostały kompletny nośnik strumienia, jeśli obie wartości opierają się na tej samej podstawie. Nie należy tego mylić z zawartością cząstek stałych topnika lub stężeniem halogenków.
Wniosek
Zawartość metalu w paście lutowniczej zwykle opisuje masę stopu, a nie objętość fizyczną. Gęstość wyjaśnia, dlaczego wartość bliska 90% wagowych może odpowiadać znacznie niższemu udziałowi objętościowemu metalu.
Liczba nabiera znaczenia tylko wtedy, gdy stop, rodzaj proszku, zastosowanie, stan wartości i metoda badania są porównywalne. Ostateczne zatwierdzenie materiału powinno opierać się na udokumentowanych specyfikacjach i dowodach procesu, a nie na najwyższym odsetku określonym w TDS.
Aby uzyskać rekomendację na podstawie stopu, rodzaju proszku, obciążenia metalem, wymagań dotyczących szablonu lub dozowania oraz docelowej objętości osadu, prześlij szczegóły procesu za pośrednictwemStrona z zapytaniami YIHMA.
