Tính toán thể tích hàn lỗ Pin-in-Paste bằng StencilCoach(TM)

Mọi người ơi,

Quy trình hàn chíp trong bột hàn (PIP) thường là lựa chọn tối ưu khi bảng mạch in lắp ráp (PCBA) là bảng mạch kết hợp giữa công nghệ hàn bề mặt (SMT) và hàn lỗ xuyên với số lượng linh kiện hàn lỗ xuyên ít. Tuy nhiên, việc đảm bảo lượng bột hàn được in chính xác để cung cấp đủ lượng hàn cho mối hàn lỗ xuyên đáng tin cậy có thể là một thách thức. Một công cụ hữu ích trong trường hợp này là Máy tính Kích thước Lỗ Pin-in-Paste. Các phương trình tính thể tích hàn đã được phát triển bởi Jim McLenaghan của Creyr Innovation, một người bạn thân thiết của Indium Corporation.

Để ước tính lượng bột hàn phù hợp, chúng ta cần tính thể tích của lỗ xuyên mạ, trừ đi thể tích của chân linh kiện, rồi cộng thêm thể tích của khối hàn. Xem Hình 1.

Hình 1. Khối lượng chất hàn trong quy trình Pin-in-Paste.

Giả sử chúng ta có các thông số về bảng mạch in (PCB) và chân linh kiện, như được hiển thị ở cột bên trái của Hình 2, dưới tiêu đề “Input”. Các ô màu xanh dương là dữ liệu đầu vào, các ô màu xanh lá cây là kết quả tính toán của^{StencilCoachTM}. Lưu ý rằng, nếu chân linh kiện có hình chữ nhật,^{StencilCoachTM} sẽ tính toán đường kính tương đương của chân linh kiện để điền vào các ô “Input”. “Hệ số giảm lượng keo hàn” là tỷ lệ phần trăm thể tích keo hàn so với tổng thể tích keo. Hầu hết các loại chất hàn có khoảng 50% thể tích là chất trợ hàn, do đó, thông thường, chỉ số này sẽ vào khoảng 50% hoặc 0,50.

Hình 2. Các chỉ số PIP.

Các tính toán về “Đầu ra” thực ra không thực sự cần thiết cho nhiệm vụ hiện tại – đó là xác định kích thước lỗ mở của khuôn – nhưng có thể sẽ gây hứng thú. Các kích thước quan trọng của khuôn được trình bày trong phần “Thông số kỹ thuật khuôn”. Lưu ý rằng trong ví dụ của chúng ta, mặc dù khuôn có độ dày 7 mil, nhưng chúng ta vẫn cần một lỗ hình vuông có cạnh dài 93 mil để có đủ lượng bột hàn. Với lỗ hình tròn, bán kính phải lớn hơn 50 mil; nếu khoảng cách giữa các chân là 100 mil, sẽ không có đủ khoảng cách giữa các điểm in, dẫn đến hiện tượng chồng chéo. Do đó, chúng ta phải sử dụng lỗ hình vuông.

Như trong trường hợp này, việc đảm bảo lượng hàn đủ là một vấn đề thường gặp trong quy trình PIP. Nếu các thông số kỹ thuật của bảng mạch in (PCB) và linh kiện khiến việc lấy đủ lượng bột hàn trở thành một thách thức, việc sử dụng các khối hàn định hình sẵn có thể giúp tăng lượng hàn. Bài viết tiếp theo sẽ đề cập đến chủ đề này.

Chúc mừng,

Tiến sĩ Ron