Cовременное тестовое оборудование и технологии
Рус Eng

23-03
2011
Шкаф сухого хранения SDB

Электроника - наука о контактах. И на первое место
выдвигаются требования по обеспечению качественной пайки...
В. Уразаев

Технологи, работающие на производстве электронных изделий поверхностного монтажа и микроэлектроники, часто встречают тот или иной дефект пайки. Дефекты пайки, в свою очередь, имеют различные причины возникновения, и каждая причина указывает на нарушение или отклонение от технологического процесса. Только чёткое знание требований технологического процесса изготовления электронных изделий поможет добиться получения бездефектного изделия.

Первым этапом технологического процесса является соблюдение требований по хранению и транспортированию печатных плат, электронных комплектующих, компонентов (полупроводников, радиоэлектронных изделий, микросхем, кремниевых пластин и т.д.) и материалов. Необходимо выполнять условия, предохраняющие их от излишнего влагонасыщения. Переход к работе по бессвинцовой технологии потребовал ещё более жёсткого соблюдения этих условий. Паяльные материалы - пасты, с которыми приходится ежедневно работать, в какой-то степени гигроскопичны, и влага для них злейший враг. Работа с паяльными пастами в помещении с повышенной влажностью или с неправильными условиями эксплуатации ведёт к окислению порошка припоя, и активатор, входящий в состав флюса, начинает работать не на очистку паяемых поверхностей, а на очистку порошка припоя. Таким образом, появляются дефект пайки – плохая смачиваемость.

Рис.1 Плохая смачиваемость


Избыточная влажность паст ведёт к растеканию отпечатков при трафаретном нанесении, разбрызгиванию флюса и припоя при оплавлении пасты, образование перемычек и шариков припоя.

Рис.2 Растекание отпечатков


Печатные платы также насыщаются влагой из воздуха, ведь поверхность печатных плат с капиллярно-пористой структурой даже при нормальных климатических условиях имеет конденсат.

Рис.3


Переход на бессвинцовую технологию в 2000 году дал старт производству компонентов с такими покрытиями выводов компонентов, как гальваническое олово, олово-медь, олово-серебро-медь, олово-висмут и т.д. Теперь встал вопрос о разработке новых материалов для корпусов компонентов, ведь повышенная температура пайки приводит к более высокой чувствительности компонентов, к так называемому уровню чувствительности к влажности (MSL – Moisture Sensitivity Level). Например, такие компоненты, как BGA должны храниться в соответствующей упаковке, предотвращающей поглощение влаги с соблюдением необходимых условий хранения, так как явления коробления и газации корпусов, возникающие во время пайки, ведут к дефектам. Аналогичная ситуация наблюдается и в отношении печатных плат, которые должны храниться в вакуумной упаковке.

Согласно международному стандарту IPC JEDEC J-STD-020C, все электронные компоненты в негерметичных корпусах подразделяются по степени чувствительности на 8 уровней. Каждый уровень соответствует виду производства, т.е. условиям хранения, времени термообработки. Согласно стандарту, если указанное время не выдерживается в течение 24 часов (а для некоторых компонентов это время может составить четыре часа между распаковкой и пайкой), то необходимо корректировать время термообработки (пайки). В случае, если данное время выходит за пределы стандартного, то для восстановления характеристик компонентов следует подвергнуть их восстанавливающему режиму. Один из режимов проходит в шкафах сухого хранения.

Большое внимание уделяется условиям хранения электронных комплектующих в ещё одном международном стандарте IPC JEDEC J-STD-33В. Согласно ему, хранение радиоэлементов производится в соответствии с техническими условиями на данный радиоэлемент в шкафах или стеллажах в упаковке завода-изготовителя. В месте хранения необходимо ежедневно контролировать температуру и влажность воздуха, при этом измерение температуры следует производить с погрешностью в пределах ± 1º С, а измерение относительной влажности – с погрешностью в пределах ± 5%. Для этого рекомендуется применять самопишущие приборы.

Отечественные стандарты, как и международные, содержат требования по эксплуатации электронных изделий. Согласно ГОСТу 15150-69 «Условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды», нормальное значение факторов внешней среды (НКУ) при хранении и испытании изделий радиоэлектронной техники должны быть следующими:
- Температура 25 ± 10 º С;
- Влажность 45-80 %;
- Атмосферное давление 84-106,7 кПа (630-800 мм. рт.ст.).

Таким образом, все стандарты: международные и российские, - настоятельно рекомендуют использовать для хранения всех видов электронных комплектующих и материалов, чувствительных к высокой влажности окружающей среды, шкафы сухого хранения.

Рис.4 Шкаф сухого хранения серии Sovtest Dry Box


В прошлом году в Москве на ежегодной выставке по электронике, оборудованию и компонентам ChipExpo компания ООО «Совтест АТЕ» представила первую партию шкафов сухого хранения серии Sovtest Dry Box (SDB): модели SDB151, SDB702, SDB1106 собственного производства. Итоги выставки показали большую заинтересованность российских производителей электроники в приобретении подобных шкафов. Это стало возможным, так как товар российского производства значительно дешевле зарубежных аналогов и при этом не уступает им в качестве благодаря использованию новейших материалов и технологий при разработке и производстве, превосходным рабочим характеристикам и точности соблюдения заданных параметров.

Шкафы изготавливаются в климатическом исполнении УХЛ категории размещения 4 по ГОСТ 15150 и обеспечивают сохранность паяемости компонентов и электрических характеристик диэлектриков в условиях осушения внутренней среды шкафа в соответствии с требованиями по хранению радиотехнических изделий, регламентированных следующими стандартами:
- IPC/ JEDEC J-STD 033 A и ГОСТ 21493 «Хранение, упаковывание, транспортирование и испытания полупроводниковых приборов»;
- ГОСТ 15150-69 «Условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды»;
- ГОСТ 23216 «Хранение печатных плат» и др.

Шкафы серии SDB обеспечивают класс защиты IP65 от внешних воздействий в соответствии с международными стандартами DIN 40050, EN 60529, IEC 529: их конструкция является пыле- и влагонепроницаемой. Все конструктивные части шкафов сухого хранения имеют антистатическое исполнение и обеспечивают полную защиту размещаемых в них изделий от поражения статическим электричеством в соответствии с требованиями международных и российских стандартов. Технические решения, применяемые в шкафах серии SDB, обеспечивают рациональное потребление энергии и низкий уровень шума, а также гарантируют осушение внутренней среды шкафа от 1% до 50% относительной влажности с погрешностью ± 2%. Шкафы оснащены регистратором температуры и влажности, а также автоматической функцией сигнала открытой двери.

Данное оборудование обеспечивает цикл осушения, установку порога влажности, сервисный режим калибровки датчика влажности и температуру на панели управления и индикации. Благодаря этому, появляется возможность видеть значения относительной влажности среды внутри шкафа, отображение работы осушителя и другие данные. Включение/выключение, требуемое значение влажности внутри шкафа, подтверждение выбора значения влажности, вывод на экран текущего значения температуры осуществляется нажатием кнопок.

Рис.5, Рис.6. Панель управления и индикации


Отображения температурного режима подтверждается свечением красного светодиода, а работа шкафа в режиме регенерации – свечением зеленого, при этом обеспечивается отображение информации о режимах работы на графическом индикаторе.

Несмотря на то, что шкафы сухого хранения серии SDB очень просты в эксплуатации и обслуживании, они надёжны в работе. Их сборка ведётся на современном оборудовании, а высокое качество достигается благодаря активному контролю каждого этапа производственного процесса. На всех этапах изготовления и контроля (входной контроль комплектующих, сборка, визуальный контроль сборки узлов, испытания на воздействие статического напряжения, испытания основных параметров изделия) ведется отслеживание каждой единицы выпускаемого оборудования по серийному номеру в соответствии с требованиями системы менеджмента качества ISO 9001:2000. Проверка выпускаемых шкафов выполняется по разработанной инструкции приемо-сдаточных испытаний, которая устанавливает методы и средства проверки характеристик шкафов сухого хранения. На испытаниях подтверждается возможность воспроизведения влажности в пределах допускаемых отклонений в диапазоне от 1 % до 50 % с заданной погрешностью и установление пригодности использования оборудования в соответствии с его назначением.

При проведении проверки чётко соблюдаются меры безопасности и охраны окружающей среды, установленные в нормативной документации, а также требования антистатики. Все результаты проверки заносятся в протокол и рекомендуются к применению в следующих случаях:
1. После лужения радиоэлементов, розеток, разъёмов, герметичных и негерметичных радиоэлектронных изделий и последующей отмывке от флюсов и загрязнений, сушить радиоэлементы в течении 1-2 часов и при необходимости хранить в шкафах сухого хранения при температуре 25 ± 10 º С; влажности 45-80 %.
2. При хранении водосмываемых флюсов, например: флюсов ФПС-8, ФПС-8 ЛО, предназначенных для пайки радиоэлектронной аппаратуры общего и специального назначения. Условия хранения флюсов – в герметичной стеклянной или полиэтиленовой таре при температуре + 20 ºС в шкафу сухого хранения.
3. При хранении паяльных паст с высокой гидрофильностью композиции в шкафу сухого хранения при температуре + 20 ºС ,относительной влажностью не выше 60 %.
4. После пайки металлов с неметаллическими материалами: металлокерамика, стекло, фарфор, графит, кварц, ферриты, ситалл, в печах, требуется тщательная промывка остатков активного или пассивного флюса, просушка изделия и хранение в шкафах сухого хранения.
5. При нанесении фоторезиста на печатную плату хранить в шкафу сухого хранения при температуре 16-20 ºС, при влажности 45-80 %.

Шкафы сухого хранения серии SDB, производства Совтест АТЕ имеют ряд документов, подтверждающих качество. А именно:
Сертификат соответствия, выданный независимой лабораторией по результатам успешно пройденных испытаний, подтверждающий стабильность технологического процесса действующего производства и гарантирующий высокое качество выпускаемой продукции на основании действующей конструкторской, технологической и нормативной документации, а также утвержденных методов приемки готовой продукции, предусматривающих 100% контроль качества выпускаемой продукции.

Рис.7 Сертификат соответствия


Государственный патент на шкаф сухого хранения серии SDB, удостоверяющий право и авторство на полезную модель, а также гарантирующий юридическую защиту разработок.

Рис. 8 Патент на полезную модель - Шкаф сухого хранения SDB


Решением региональной комиссии по качеству (РКК) Шкаф сухого хранения SDB производства «Совтест АТЕ» утвержден победителем регионального этапа конкурса Программы «100 лучших товаров России» 2010 года.

Литература:
1. В. Уразаев «Влагозащита печатных узлов». Техносфера М.: 2006.
2. J-STD-033 «Handling, Packing, Shipping and Use of Moisture/Reflow Sensitive Surface Mount Devices» («Установка, упаковка, транспортирование и применение чувствительных к влажности и оплавлению SMD компонентов»).
3. J-STD-020 «Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Non-Hermetic Solid State Surface Mount Devices» («Классификация негерметичных полупроводниковых SMD компонентов по устойчивости к действию влаги и температуре оплавления»).
4. ГОСТ 21493 «Хранение, упаковывание, транспортирование и испытания полупроводниковых приборов»;
5. ГОСТ 15150 «Условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды»;
6. ГОСТ 23216 «Хранение печатных плат».

Получите подробную информацию о технических характеристиках, ценах и условиях поставки оборудования, направив официальный запрос с сайта.

 

Отправить запрос