Výzva na napučiavanie pri defluxovaní PCB
Na ochladzovanie dosiek plošných spojov sa používajú polovodné čistiace roztoky obsahujúce 20 % benzylalkoholu s teplotou 70 stupňov. Ohrievače PFA napučiavajú o 1,8 % objemu v dôsledku absorpcie benzylalkoholu, čo spôsobuje zmeny rozmerov, ktoré môžu viazať ohrievače v tesných-kapsách tolerancie. Kvantitatívna analýza z 12 zariadení na montáž dosiek plošných spojov ukazuje, že steny 2,0 mm PFA napučiavajú na 2,036 mm (nárast o 0,036 mm) po 2 000 tepelných cykloch, čím sa zmenšila medzera o 45 % a spôsobila sa väzba v 30 % inštalácií s počiatočnou vzdialenosťou pod 0,10 mm.
Kinetika opuchov v benzylalkohole
Benzylalkohol (molekulová hmotnosť 108 Da, stredná polarita) difunduje do amorfných oblastí PFA. Rovnovážne napučiavanie dosiahne 1,8 % objemu po 500 hodinách pri 70 stupňoch. Opuch nie je po ochladení úplne reverzibilný; Po 2000 cykloch zostáva trvalé nastavenie 0,3 %. Testovanie pri 70 stupňoch 20% roztoku benzylalkoholu:
| Stupeň PFA | Rovnovážny objem (%) | Trvalé nastavenie po 2000 cykloch (%) | Zvýšenie vonkajšieho priemeru pre 25 mm rúrku (mm) | Strata vôle pre medzeru 0,10 mm (%) |
|---|---|---|---|---|
| Štandardné (45% kryštalinita) | 2.2 | 0.5 | 0.055 | 55% |
| Vysoká kryštalinita (55%) | 1.5 | 0.3 | 0.038 | 38% |
| Zosieťovaný (10% gél) | 0.8 | 0.1 | 0.020 | 20% |
| Povrch-fluorovaný (bariérová vrstva) | 0.5 | 0.05 | 0.013 | 13% |
Návrh voľných priestorov na ubytovanie s opuchmi
Minimálna odporúčaná radiálna vôľa pre ohrievače PFA v prevádzke s benzylalkoholom (70 stupňov, 2000 cyklov):
| Stupeň PFA | Požadovaná radiálna vôľa (mm) | Štandardná vôľa PCB Deluxer | Kompatibilita |
|---|---|---|---|
| Štandardné (45% kryštalinita) | 0.20 | 0.10-0.15 | Slabé (pravdepodobná väzba) |
| Vysoká kryštalinita (55%) | 0.12 | 0.10-0.15 | Okrajová (niektorá väzba) |
| Zosieťovaný (10% gél) | 0.08 | 0.10-0.15 | Prijateľné |
| Povrchovo-fluórované | 0.05 | 0.10-0.15 | Výborne |
Účinky tepelného cyklu
Absorpcia benzylalkoholu-desorpcia počas tepelných cyklov (25 stupňov nečinnosť → 70 stupňová prevádzka) spôsobuje cyklické napúčanie, ktoré vedie k opotrebovaniu povrchov vreciek:
| Počet cyklov | Štandardná PFA Zmena OD (mm) | Zmena OD vysokej kryštalinity (mm) | Opotrebenie povrchu vrecka (µm) |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 500 | +0.045 | +0.030 | 5 |
| 1000 | +0.050 | +0.035 | 10 |
| 1500 | +0.052 | +0.037 | 15 |
| 2000 | +0.055 | +0.038 | 20 |
Zosieťovaný PFA ako roztok
PFA zosieťovaná elektrónovým-lúčom (10 % obsah gélu) znižuje opuch o 60 % a trvalé spevnenie o 80 %. Pre aplikácie odstraňovania DPS s malými vôľami (0,10 mm) špecifikujte zosieťované PFA. Testovanie pri 70 stupňoch, 2000 cyklov:
| Parameter | Štandardné PFA | Zosieťovaný PFA (10 % gél) | Zlepšenie |
|---|---|---|---|
| Rovnovážny opuch | 2.2% | 0.8% | 64% zníženie |
| Trvalá sada | 0.5% | 0.1% | 80% zníženie |
| Viazané incidenty (100 ohrievačov) | 28 | 3 | 89% zníženie |
| Opotrebenie vrecka (µm) | 20 | 5 | 75% zníženie |
Tolerancia hrúbky steny
Výrobná tolerancia hrúbky steny PFA (±0,05 mm) sa musí brať do úvahy spolu s napučiavaním. Pri nominálnej stene 2,0 mm môže byť skutočná hrúbka 1,95 - 2,05 mm:
| Počiatočná stena | Opuchnutá stena (zosieťovaná, 0,8 % opuch) | Potrebné povolenie |
|---|---|---|
| 1,95 mm | 1,966 mm | 0,07 mm |
| 2,00 mm | 2,016 mm | 0,08 mm |
| 2,05 mm | 2,066 mm | 0,09 mm |
Špecifikácia Návod na odstraňovanie DPS
Pre 20 % benzylalkohol pri 70 stupňoch s vôľou vrecka ohrievača 0,10-0,15 mm špecifikujte zosieťovaný PFA (10 % gél, e-lúč) s hrúbkou steny 2,0 mm ± 0,03 mm užšou toleranciou. Pre existujúce zariadenia s vôľou pod 0,10 mm špecifikujte povrchové-fluórované PFA (napučiavanie 0,5 %). Pre nový dizajn zariadenia špecifikujte minimálnu radiálnu vôľu 0,15 mm pre štandardné PFA alebo 0,10 mm pre zosieťované PFA. Príplatok za zosieťované PFA (o 25 – 40 % oproti štandardu) je odôvodnený elimináciou väzby ohrievača pri vyfukovaní PCB, kde zaseknuté ohrievače vyžadujú vypnutie linky, ktoré stojí 2 000 – 10 000 USD za incident. Pre výskum a vývoj alebo aplikácie s nízkym cyklom môže byť prijateľná vysoká kryštalinita PFA s vôľou 0,15 mm.
