O fișă tehnică a pastei de lipit poate enumera 88%, 89% sau 90% metal. Numărul pare simplu, dar este ușor de interpretat incorect.
În majoritatea documentației despre pasta de lipit, conținutul de metal descrie procentul de masă al pulberii de aliaj din pasta completă. Nu înseamnă că aliajul ocupă același procent din volumul fizic.
De asemenea, încărcarea cu metal nu poate determina de la sine dacă o pastă se va imprima, se va distribui sau va reversa mai bine decât alta. O comparație validă trebuie să ia în considerare și aliajul, tipul de pulbere, vehiculul de flux, metoda de aplicare și baza de testare.
Punct cheie:O valoare a metalului de 90% descrie de obicei greutatea. Pentru a înțelege volumul sau comportamentul procesului, trebuie luate în considerare și densitatea și formula completă.
Cititorii care au nevoie mai întâi de elementele de bază ale materialelor pot revizuice este pasta de lipitși cum funcționează pulberea și fluxul de aliaj ca un sistem material.
Răspuns rapid: Ce înseamnă 90% conținut de metal?
Conținutul de metal în pastă de lipit în greutate se calculează astfel:
Conținut de metal în greutate=masa aliajului de lipit recuperat ÷ masa originală a pastei de lipit × 100
De exemplu, un kilogram de pastă cu un conținut nominal de metal de 90% conține aproximativ:
- 900 de grame de pulbere de aliaj;
- 100 de grame de vehicul de flux complet.
Aceasta descrie numai masa. Deoarece aliajul de lipit este mult mai dens decât vehiculul organic, procentul de volum al metalului va fi cu mult sub 90%.
Un procent mai mare de greutate nu este automat mai bun. Fereastra adecvată de încărcare-de metal depinde dacă produsul este proiectat pentru imprimare cu șablon, distribuire, jet, reprelucrare sau alt proces.
Ce este conținutul de metal în pastă de lipit?
Pasta de lipit funcționeazăprin interacțiunea pulberii de aliaj și a unui vehicul de flux formulat. Vehiculul poate conține rășini, activatori, solvenți și modificatori de reologie care susțin stabilitatea la depozitare, îndepărtarea oxidului, aderența, depunerea și refluxarea.
Conținut de metal în funcție de greutate
Încărcarea cu metal este de obicei raportată ca procent din greutate. O valoare de 90% în greutate înseamnă că 90% din masa de pastă măsurată este aliaj, iar restul de 10% este vehiculul complet ne-metalic.
CurentulCerințe IPC J-STD-005B pentru pastele de lipitincludeți conținutul de metal printre subiectele de caracterizare a pastei de lipit.
Conținut de metal în funcție de volum
Conținutul de metal în volum descrie spațiul fizic ocupat de aliaj în raport cu volumul total calculat al aliajului și al vehiculului.
În mod normal, este mult mai mic decât procentul de greutate, deoarece densitatea aliajului de lipit este substanțial mai mare decât cea a vehiculului care conține flux-.
Conținut de metal vs. vehicul cu flux și solide cu flux
Procentul rămas după scăderea fracției de metal reprezintă vehiculul de flux complet în greutate atunci când ambele valori folosesc aceeași bază. Nu ar trebui să fie descris automat ca fluxuri solide.
Vehiculul poate conține ingrediente volatile și ne-volatile. „Solide de flux” se poate referi la o fracție ne-volatilă definită separat, iar baza exactă trebuie confirmată din specificațiile aplicabile sau din documentația produsului.
Distincția dintre pasta completă și un flux separat este explicată în continuare în comparația cupasta de flux si pasta de lipit.
Cum să estimați procentul de greutate față de procentul de volum
Un procentaj de greutate poate fi convertit într-o fracțiune de volum estimată numai atunci când sunt disponibile valori adecvate de densitate.
Fracția de volum estimată a metalului=(fracția de greutate a metalului ÷ densitatea metalului) ÷ [(fracția de greutate a metalului ÷ densitatea metalului) + (fracția de greutate a vehiculului ÷ densitatea vehiculului)]
Rezultatul poate fi apoi multiplicat cu 100 pentru a exprima un procent.
Calcul ilustrativ
Următoarele valori sunt ipotetice și sunt folosite doar pentru a demonstra calculul. Nu reprezintă o formulare comercială specifică.
- fracție greutate metal: 0,90;
- fracția de greutate a vehiculului: 0,10;
- densitate presupusă a aliajului: 7,5 g/cm³;
- densitatea presupusă a vehiculului: 1,0 g/cm³.
Volumul de metal calculat=0.90 ÷ 7.5=0.12
Volumul vehiculului calculat=0.10 ÷ 1.0=0.10
Fracția de volum estimată a metalului=0.12 ÷ (0.12 + 0.10) ≈ 54,5%
Acest exemplu arată de ce 90% din greutate poate corespunde unui procent mult mai mic din volum. Valoarea reală se modifică în funcție de densitatea aliajului, densitatea vehiculului și formularea. Vehiculul este, de asemenea, un sistem cu mai multe-componente, așa că acest calcul este mai degrabă o estimare decât o metodă de-reverse engineering a unei paste proprietare.
De ce încărcarea metalelor este specifică produsului-
| Factorul de produs | De ce schimbă interpretarea |
|---|---|
| Compoziția aliajului | Diferite aliaje au densități, comportament la topire și cerințe de proces diferite. |
| Tipul de pulbere | Distribuția particulelor afectează suprafața totală, umplutura, vâscozitatea și comportamentul de depunere. |
| Vehicul cu flux | Rășinile, solvenții, activatorii și modificatorii de reologie determină curgerea, recuperarea, aderența și comportamentul reziduurilor. |
| Metoda de aplicare | Imprimarea cu șablon, distribuirea și jetajul necesită combinații diferite de flux, stabilitate și comportament al particulelor. |
| Pachetul si conditionarea | Produsele cu borcane, seringi și cartușe pot folosi diferite sisteme de manipulare și livrare. |
Prin urmare, diferitele aliaje pe bază de staniu-ar trebui analizate ca sisteme complete de materiale. Ghidul pentrualiaje de lipit cu staniu pentru asamblarea PCBoferă un context suplimentar de aliaj.
Multe familii de formulări folosesc ferestre diferite de-încărcare de metal pentru imprimare și distribuire, dar niciun procent nu se aplică fiecărui furnizor sau aliaj. Un produs conceput pentruimprimare cu jetpoate necesita un alt echilibru deoarece formarea picăturilor, comportamentul duzei și pulberea fină devin critice.
Cum poate afecta conținutul de metal performanța SMT
| Caracteristica procesului | Posibilă influență la-încărcarea metalului | Alți factori care trebuie verificați |
|---|---|---|
| Vâscozitate și rulare cu șablon | Raportul pulbere-la-vehicul poate modifica rezistența aparentă la curgere și mișcarea pastei. | Temperatura, condiționarea, forma pulberii, reologie și setările imprimantei. |
| Forma de scădere și depozitare | Încărcarea cu metal poate contribui la stabilitatea structurală după depunere. | Vehicul de flux, geometria șablonului, înălțimea depozitului, mediul și întârzierea înainte de reflux. |
| Umplerea și eliberarea diafragmei | Formularea trebuie să echilibreze umplerea sub forță cu separarea de peretele deschiderii. | Tipul de pulbere, raportul de suprafață, starea foliei, suportul plăcii și setările de separare. |
| Presiunea de distribuire | O pulbere nepotrivită-pentru-echilibrul vehiculului poate contribui la presiune ridicată sau la depuneri instabile. | Dimensiunea acului, tipul de pulbere, temperatura, echipamentul și profilul de distribuire. |
| Depozit umed și volum de aliaj refluat | Fracția de volum de metal ajută la estimarea cât de mult aliaj este prezent într-un depozit umed. | Eficiența transferului, coalescența, umezirea, golirea, reziduurile și geometria îmbinării finale. |
Viscozitatea, aderența și comportamentul la forfecare ar trebui evaluate împreună, mai degrabă decât deduse dintr-un procent. Aceste relații sunt discutate în articolul despreproprietățile fizice ale pastei de lipit.
Volumul pastei umede nu este volumul final al îmbinării de lipit
În timpul refluxării, pulberea de aliaj se unește în îmbinarea metalică în timp ce componentele volatile ale vehiculului părăsesc depozitul și alte ingrediente pot rămâne ca reziduuri.
O estimare de planificare simplificată poate utiliza:
Volumul estimat al aliajului în depozitul umed=volumul depozitului umed × fracția de volum estimată a metalului
Aceasta nu este o predicție completă a geometriei articulației finale. Rezultatul poate fi, de asemenea, afectat de transferul șablonului, împachetarea pulberii, coalescența, umezirea tamponului, geometria terminației componentelor, golirea și pierderea procesului.
Volumul depozitului și consistența trebuie verificate prininspecția pastei de lipitînainte de plasare și reflow ascunde starea originală tipărită.
Conținut mai mare de metal înseamnă pastă de lipit mai bună?
Nu se poate face nicio clasare universală din cel mai mare număr.
Un procent mai mare de metal poate susține stabilitatea depozitului într-o formulare de imprimare-șablon, în timp ce o altă pastă poate avea nevoie de un echilibru diferit al vehiculului pentru a distribui printr-un ac, pentru a menține aderența sau pentru a sprijini un proces de reprelucrare specializat.
Întrebarea utilă este:
Oferă formula completă volumul de depozit necesar, stabilitate de imprimare sau distribuire, performanță de umectare și reziduuri în procesul prevăzut?
Înainte de a selecta un produs, verificați cel doritmetoda de aplicare a pastei de lipitîn loc să transfere o țintă de-încărcare metalică dintr-un alt proces.
Valorile tipice, nominale și de specificație nu sunt aceleași
| Tip de valoare | Ce înseamnă de obicei | Cum ar trebui să fie folosit |
|---|---|---|
| Valoare tipică | Un rezultat reprezentativ, nu neapărat o limită de lot garantată. | Utilizați pentru compararea preliminară și planificarea procesului. |
| Valoarea nominală | O referință intenționată sau o țintă de formulare. | Verificați dacă există și o toleranță sau un interval. |
| Ţintă | O valoare de operare sau de formulare dorită. | Nu o tratați automat ca pe o limită de acceptare. |
| Gama de specificații | Un minim și un maxim declarat utilizat pentru acceptarea definită. | Confirmați metoda, revizuirea și starea contractuală. |
| Valoare garantată | Un angajament de furnizor în condiții specificate. | Confirmați modul în care este raportată conformitatea, inclusiv dacă aceasta apare în CoA. |
Un TDS care listează „90% nominal” nu înseamnă neapărat că fiecare lot trebuie să măsoare exact 90,00%. Echipele de achiziții și calitate ar trebui să definească intervalul necesar, metoda de testare, frecvența de raportare și regula de dispoziție în specificația de achiziție sau acordul de calitate.
Cum se compară conținutul metalic pe două documente TDS
Înainte de a clasa două produse, confirmați că valorile sunt cu adevărat comparabile.
| Câmp de comparație | Ce trebuie verificat |
|---|---|
| Aliaj | Compoziție exactă și bază de densitate. |
| Conținut de metal | Procent de greutate, procent de volum sau altă bază de măsurare. |
| Starea valorii | Valoare tipică, nominală, țintă, interval sau garantată. |
| Tipul de pulbere | Distribuția particulelor și dimensiunea caracteristică prevăzută. |
| Aplicație | Imprimare cu șablon, distribuire, jet sau reprelucrare. |
| Sistem de flux | Fără chimie-curată, lavabilă sau alt produs-specific. |
| Viscozitate | Metoda de testare, temperatura, echipamentul, viteza si unitatile. |
| Lot dovezi | Date CoA, toleranță la specificații și trasabilitate. |
| Dovezi de proces | Rezultate de imprimare, SPI, distribuire și reflow. |
Comparație ilustrativă-zonelor gri
Următorul exemplu este ipotetic și nu reprezintă produse comerciale specifice.
Pasta A enumeră un conținut nominal de metal de 90% pentru imprimarea cu șablon SAC305 Tip 4. Pasta B enumeră o valoare tipică de 89% pentru un aliaj diferit și o aplicație de distribuire. Pasta A nu poate fi declarată mai bună din diferența de un-procent-punct.
Comparația este, de asemenea, incompletă deoarece o valoare este nominală, iar cealaltă este tipică, aliajele diferă și metodele de aplicare nu sunt aceleași. O decizie validă necesită baze de testare comparabile și dovezi de proces.
Procesele specializate cu funcții fine-poate necesita produse precumpastă de lipit semiconductor, unde distribuția pulberii și capacitatea de proces contează mai mult decât o simplă clasare procentuală.
Cum se verifică conținutul de metal din pastă de lipit?
IPC-TM-650 2.2.20, Conținut de metal în pastă de lipit în funcție de greutate, este o metodă de testare IPC pentru determinarea procentului de metal în masă.
În termeni simplificați, o masă de pastă cunoscută este procesată astfel încât aliajul să poată fi separat de reziduul ne-metalic. Metalul recuperat este uscat și cântărit, iar masa sa este comparată cu masa eșantionului inițial.
Metoda trebuie efectuată de personal calificat, utilizând procedura controlată aplicabilă. Nu ar trebui tratată în sine ca o limită de acceptare contractuală universală; valoarea necesară și toleranța trebuie încă definite prin specificația produsului sau prin contractul de cumpărare.
Incertitudinea de eșantionare și măsurare
Un rezultat al testului este la fel de util ca eșantionul și metoda din spatele acestuia.
- Reprezentativitatea eșantionului:Eșantionul trebuie să reprezinte produsul condiționat conform metodei aplicabile și instrucțiunilor furnizorului.
- Istoricul materialului:Pierderea de solvent, contaminarea sau expunerea necontrolată pot schimba starea unei probe deschise.
- Completitudinea separării:Vehiculul rezidual rămas cu metalul sau metalul pierdut în timpul procesării poate influența rezultatul.
- Rezolvarea echilibrului și a metodei:Micile diferențe nu ar trebui interpretate fără a înțelege capacitatea de testare și repetabilitatea.
- Replicați rezultatele:Este posibil ca o singură măsurare să nu descrie variația lotului sau repetabilitatea în laborator.
- Toleranta de acceptare:Diferența dintre 89% și 90% este semnificativă doar atunci când incertitudinea metodei și intervalul contractual o fac semnificativă.
Pentru controlul de rutină, companiile se pot baza pe specificațiile furnizorului, trasabilitatea lotului, un Certificat de analiză, verificare periodică și un acord de calitate definit.
Depanare: Încărcarea cu metal este cauza reală?
| Problemă observată | Încărcarea cu metal poate fi relevantă | Alte cauze de verificat |
|---|---|---|
| Pasta se prăbușește după imprimare | Eventual | Reologia fluxului, temperatura, geometria depozitului și întârzierea înainte de refluxare. |
| Pasta rulează prost | Eventual | Condiționarea, depozitarea, metoda de vâscozitate și setările imprimantei. |
| Eliberare slabă a diafragmei | Eventual | Raportul suprafeței, tipul de pulbere, starea șablonului și viteza de separare. |
| Presiune mare de distribuire | Eventual | Dimensiunea acului, temperatura, profilul echipamentului și formularea. |
| Lipire insuficientă după refluxare | Eventual | Volumul deschiderii, eficiența transferului, coalescența și geometria tamponului. |
| Reziduuri excesive | Indirect | Chimia fluxului, volumul aplicat și profilul de reflux. |
| Bile de lipit sau stropire | Indirect | Umiditate, contaminare, eliberare de solvenți și condiții de încălzire. |
Încărcarea cu metal ar trebui să rămână o intrare de diagnosticare, mai degrabă decât cauza principală automată. Mai largmetode de evaluare a performanței lipiriipoate ajuta la separarea efectelor materiale și procesului.
Lista de verificare a examinării conținutului metalic
- confirmați aliajul exact;
- confirmați dacă procentul este în greutate sau volum;
- identificați dacă valoarea este tipică, nominală sau un interval de specificație;
- înregistrați tipul de pulbere și aplicarea prevăzută;
- revizuirea condițiilor de testare a vâscozității;
- confirmați dacă conținutul de metal apare pe CoA;
- definiți toleranța necesară în contractul de cumpărare;
- revizuirea tipăririi, distribuirea sau aruncarea probelor;
- verifica volumul depozitului prin procesul propriu-zis;
- evaluați fluxul complet, reziduurile și sistemul de curățare.
Acolo unde este necesară curățarea, formula completă trebuie evaluată ca un sistem. Un scop-proiectatpastă de lipit SMT lavabilănu trebuie comparat cu o pastă ne-curată numai din procent de metal.
Formulările relevante pot fi revizuite înGama de paste de lipit YIHMA.
FAQ
Î: Ce înseamnă 90% conținut de metal în pasta de lipit?
R: De obicei înseamnă că 90% din masa pastei este pulbere de aliaj și aproximativ 10% este vehiculul complet al fluxului. Nu înseamnă că aliajul ocupă 90% din volumul fizic.
Î: Cum poate fi convertit procentul de greutate în procent de volum?
R: Împărțiți fracția de greutate a fiecărei componente la densitatea sa, apoi împărțiți volumul de metal calculat la volumul total al componentei calculate. Rezultatul este o estimare, deoarece vehiculul este o formulare cu mai multe-componente.
Î: Este o încărcare mai mare de metal mai bună pentru imprimarea cu șablon?
R: Nu ca o regulă universală. Multe familii de produse folosesc diferite ferestre de încărcare pentru imprimare și distribuire, dar performanța depinde de sistemul complet de aliaj, pulbere și flux.
Î: Conținutul de metal determină volumul final al îmbinării de lipit?
R: Ajută la estimarea aliajului prezent în depozitul umed, dar eficiența transferului, coalescența, umezirea, golirea și geometria îmbinării afectează și rezultatul final.
Î: Ar trebui să apară conținut de metal pe CoA?
R: Asta depinde de furnizor și de acordul de cumpărare. Includeți-l ca element obligatoriu de raportare-lot atunci când este important pentru acceptarea primită sau controlul procesului.
Î: Procentul de flux este pur și simplu 100 minus conținutul de metal?
R: Poate reprezenta vehiculul de flux complet rămas în funcție de greutate atunci când ambele valori folosesc aceeași bază. Nu trebuie confundat cu conținutul de fluxuri solide sau cu concentrația de halogenuri.
Concluzie
Conținutul de metal al pastei de lipit descrie de obicei masa aliajului, nu volumul fizic. Densitatea explică de ce o valoare aproape de 90% din greutate poate corespunde unei fracțiuni de volum de metal mult mai reduse.
Numărul devine semnificativ numai atunci când aliajul, tipul de pulbere, aplicarea, starea valorii și metoda de testare sunt comparabile. Aprobarea finală a materialului ar trebui să provină din specificații documentate și dovezi ale procesului, mai degrabă decât cel mai mare procent pe un TDS.
Pentru o recomandare bazată pe aliaj, tipul de pulbere, încărcarea metalului, cerințele de șablon sau de distribuire și volumul de depozit țintă, trimiteți detaliile procesului prin intermediulPagina de anchetă YIHMA.
