Alkatrészbeültetési pozícióhiba hatása a sírkő hibajelenség kialakulására

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Krammer Olivér
Elektronikai Technológia Tanszék

Az alkatrész méretek csökkenésével a forrasztási hibák közül a sírkőeffektus jelentős hibává lépett elő. A hiba kialakulása során az alkatrész két kivezetésénél nem egyeznek meg a forrasztás közben a feltételek. A hiba elkerüléséhez a forrasztó kemencéket fejlesztették, így került újra megjelenésre a gőzfázisú forrasztás is, ahol a kemence tálcájának a mozgatása volt a fejlesztés (Soft Gőzfázisú forrasztás). Jelentős hiba kialakulási ok a pozícionálási hiba, hogy mekkora mértékben tudja ezt a forrasztási folyamat korrigálni. A dolgozatom fő céljának azt választottam, hogy megvizsgáljam, hogy a passzív kisméretű (0603–as 1,5 x 0,8 x 0,4 mm) ellenállások esetén a gőzfázisú forrasztás forrasztási folyamata során az olvad forrasz mekkora mértékű beültetési hibát tud korrigálni, és melyikek esetén alakul ki a hibajelenség.

Irodalomkutatásomban megvizsgáltam a forrasztás egyes lépéseit, és az ezek közben kialakuló hibákat. Mélyebben vizsgáltam a gőzfázisú forrasztást, illetve ennek a fejlesztett változatait, mint a soft gőzfázisú forrasztást, illetve a vákuumos gőzfázisú forrasztást. A forrasztás típusának vizsgálata után bővebben kifejtettem a sírkőeffektust, mint jellemző hibáját a forrasztásnak, illetve ennek a két dimenziós modelljét, majd a hibajelenség kialakulásának jellemző okait.

A kísérletem első lépéseként a kísérlethez specifikus lemezt terveztem 180 passzív alkatrésszel, 9 különböző forrasztási felület távolsággal. A lemezre a forraszpaszta felvitele után alkatrészbeültetővel vittem fel az alkatrészeket, 5 csoportban, különböző beültetési pozícióhibákkal (0, 100, 200, 500, 700 μm). Az alkatrészek forrasztását gőzfázisú forrasztó kemencével végeztem, majd a kialakult kötéseket sztereomikroszkóppal vizsgáltam.

Méréseim során azt az eredményt kaptam, hogy a 400–1000 μm forrasztási felület távolságok esetében a forrasztási folyamat a 0–200 μm–es beültetési pozícióhibát majdnem teljes mértékben korrigálni tudja. Ennél nagyobb forrasztási felület távolságok esetében a pozícióhiba hatására nagymértékben csökken a hiba nélküli alkatrészek száma a forrasztási folyamat után.

A 400–700 μm–es forrasztási felület távolság esetén az 500 μm–es pozícióhiba esetén a kihozatal 50% körül alakult, még nagyobb forrasztási felület távolság esetén ez nagymértékben csökkent. 700 μm–es pozícióhiba esetén a forrasztási felületek távolságától függetlenül megközelítőleg 0% a jó forrasztások aránya.

A sírkőeffektusok száma is mind a forrasztási felületek távolságával, mind a pozícióhiba mértékének növekedésével egyre nőtt. A 800 μm–es forrasztási felület távolság előtt csak egy esetben (500 μm forrasztási felület távolság, 200 μm pozícióhiba) jelent meg sírkőeffektus. A 1000 μm–es forrasztási felület távolságig jellemzően az 500–700 μm–es pozícióhiba esetén alakult ki a jelenség (25–40%), 1000–1200 μm–es forrasztási felület távolság esetén már a 200–300 μm–es pozícióhiba esetén is 20–25% sírkőeffektus kialakulása, míg 1400 μm–es forrasztási felület távolság esetén minden beültetési beállítás (0–700 μm pozícióhiba) esetén legalább 30% volt a sírkőeffektus kialakulása.

A kapott eredmények alapján a javaslatom, hogy 400–1000 μm–es forrasztási felület távolság esetén maximum 200 μm–es pozícióhiba esetén még nem kell korrigálni a beültetési pozícióhibát, 1100 μm–es forrasztási felület távolság esetén a már 100 μm–es pozícióhibát is javítani kell. Az 1100 μm feletti forrasztási felület távolság nem ajánlott.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.