3. A felületi szereléstechnológia (SMT) műveleti lépései

 

1.        Forraszpaszta felvitele a kontaktus felületekre.

2.        Ragasztó felvitele az alkatrészek alá (csak hullámforrasztásnál vagy nagytömegű alkatrészek alkalmazása estén).

3.        Az SM alkatrészek beültetése (kézi vagy gépi).

4.        Ragasztó kikeményítése (UV fénnyel vagy hővel).

5.        Újraömlesztéses forrasztás.

A forrasztott kötést az összekötendő elemeknél kisebb olvadáspontú, azoktól különböző anyag (forraszanyag, röviden forrasz) hozza létre. A forrasztott (adhéziós-diffúziós) kötés egy felmelegítési ciklusban alakul ki. A forrasz megömlik, nedvesíti az elemek felületét, létrejön a forrasz folyékony állapotában a kötés, ami azután lehűléskor megdermed és mechanikailag szilárddá válik.

A forrasz szétterülését, kúszását a forrasztandó felületen a felületi feszültségből származó erők hozzák létre. Ez a nedvesítés. Csak a tiszta, oxidmentes felületeket nedvesíti jól a forrasz, ezért a forrasztandó felületeket tisztítani és oxidmentesiteni kell. A forrasztási művelet alatt ezt a feladatot látja el a forraszanyaggal együtt adalékolt folyasztószer (flux).

A felületi szereléstechnológia a forraszpasztát (solder paste) alkalmazza. Ezek jellemzői:

-            a folyasztószerbe elkevert forrasz gömböcskék,

-            a gömböcskék átmérője 20…45 mm,

-            a forraszpaszta fémtartalma 90…91 súly%.

 

A hagyományos ólomtartalmú forraszok:

-            63Sn37Pb        olvadáspont:183 °C,

-            62Sn36Pb2Ag olvadáspont: 179 °C.

 

Ólommentes forraszok (lead-free-solders) (az ólom mérgező anyag, ezért tervezik az ólomtartalmú forraszok betiltását, EU előírás szerint 2004.január 1-től):

-            96,5Sn3,5Ag op 221 °C,

-            92,5Sn3,2Ag3,2Bi1,1Cu op 205 °C,

-            92,7Sn3,8Ag0,5Bi3In op 214 °C.

 

A fentiek alapján látható, hogy az ólommentes forraszoknak magasabb az olvadáspontja, mint az ólomtartalmúaknak. Ez a tény több komoly technológiai problémát vet fel.

A forraszpasztákat eltérő viszkozitással gyártják (2200 Ps…800 Ps, 25 °C-on) attól függően, hogy azok stencil nyomtatással vagy tűs cseppadagolással kerülnek-e felhordásra. A paszták különálló típusát képezik azok, amelyeket N₂ atmoszférában lehet megömleszteni.

Környezetvédelmi (légkörvédelmi) okokból a modern flux-ok VOC-t (Voltile Organic Compound), azaz illékony szerves vegyületet nem tartalmaznak. Az oldószerük 98 %-ban víz. Halogénmentesek és forrasztás után nem kell a hordozót lemosni (no-clean). A flux-ok a forraszpaszták 9-10 %-át teszik ki.