UNTUK PERUSAHAAN ANDA, KAMI MELAYANI : 1. TRAINING MANUAL SOLDERING SKILL ; 2. TRAINING QC CIRCLE DAN QC FOR MANUFACTURING ; 3. TRAINING FOR PRODUCTION SYSTEM; 4. TRAINING APLIKASI DAN KETRAMPILAN ELEKTRONIKA . HUBUNGI KAMI DI ZAENALFADLY3@GMAIL.COM ATAU FADLY.ZAENAL@YAHOO.COM ATAU DI 085718729631

Jumat, 11 Januari 2013

Permasalahan dipping solder

Permasalahan prosess  dipping soldering
1.       Foam fluxer prosess
a.       Ketinggian foaming yang terlalu rendah
Tentu akan terjadi ketidak seragaman jumlah flux yang menempel pada PCB. Sehingga terdapat bagian PCB yang bersentuhan dengan flux da nada yang tidak bersentuhan dengan flux. Penyebabnya adalah sbb:
-          Tekanan udara untuk foaming terlalu rendah, sehingga harus diadjust menjadi  sekitar 0.2kg/cm2
-          Berat jenis flux ( SG Factor ) rendah, maka harus diadjust ke  0.81 ~ 0.83
-          Posisi fluxer pot rendah, maka harus diadjust ketinggiannya dengan nut adjustment.
Akibat yang terjadi : Bridge solder, Icicles solder ( seperti tanduk )
b.      Ketinggian foaming  yang terlalu tinggi
Flux bisa naik sampai kepermukaan atas PCB sehingga mengenai komponen PCB. Tentu flux ini akan mengotori connector ( mengganggu konnectivitas electric ) dan fuse .
Penyebabnya adalah sbb:
-          Tekanan udara untuk foaming terlalu tinggi, jadi harus diturunkan ke sekitar 0.2kg/cm2
-          Berat jenis terlalu tinggi, harus di adjust ke 0.81 ~ 0.83
-          Posisi fluxer pot tinggi, harus di adjust dengan nut adjust
Akibat yang terjadi : terganggunyan aliran listrik diantara komponen, bisa menyebabkan no connection atau short circuit
c.       Ukuran foam/busa yang terlalubesar
Hal ini juga menyebabkan ketidak seragaman jumlah flux yang menempel.  Saat busa  bersentuhan dengan papan PCB, maka busa itu pecah. Semakin besar ukuran busa, maka kemungkinan terjadinya ketidak seragaman jumlah flux makin besar. Penyebabnya sbb:
-          Pipa foaming fluxer rusak
-          Tekanan udara fluxer terlalu tinggi, harus diadjust sekitar 0.2kg/cm2
-          Berat jenis SG factor terlalu tinggi, harus diadjust k sekitar 0.81 ~ 0.83

Akibat yang terjadi : Bridging dan icicles
d.      Deretan busa tidak dalam keadaan horizontal
Hal ini juga menyebabkan ketidak seragaman jumlah flux yang menempel. Penyebabnya adalah fluxer pot tidak horizontal, jadi harus di re-adjust. Caranya : tekanan udara dibuat minimum, kemudian dinaikkan sedikit demi sedikit dan dikonfirmasi bagian foam yang keluar lebih dahulu. Foam yang pertama kali keluar adalah bagian yang paling rendah. Selanjutnya ketinggian di adjust dengan nut adjust.
e.      Berat Jenis ( SG factor ) rendah
Hal ini berkibat pada menurunnya kemampuan flux untuk menyingkirkan oksida logam. Semakin rendah SG factor, maka bahan activator ( halogen ) juga makin menipis. Sehingga cleaning activity dari flux menurun. Jika SG factor <0.79, maka bridge dan icicles akan sangat ekstrim. SG yang tepat adalah 0.81 ~ 0.83
f.        SG factor tinggi
Flux banyak mengandung air. Karena air memiliki berat jenis yang lebih besar dari flux ( karena lebih dari 80% flux adalah solvent IPA dengan berat jenis yang lebih rendah dari air ), mka jika terserap flux, berat jenis flux akan bertambah. Pdahal yang terjadi sebenarnya adalah flux diencerkan oleh air. Air tersebut masuk dari kandungan uap air diudara, maupun udara yang dipompa untuk menimbulkan foaming pada flux.
Air ini akan menjadi gas saat pross dipping, dimana solder cair saat itu 250oC. Selain itu resin juga akan menghasilkan gas saat proses dipping. Semakin tinggi kandungan resin ( SG factor tinggi ) tentu makin banyak gas yang dihasilkan. Komponen yang banyak terkena imbas gas adalah chip.
Penyelesaiannya adalah :
-          Menghilangkan uap air dari udara yang dipompa untuk foaming ( 1~2kali sehari)
-          Mengganti flux lama dengan flux baru minimal sebulan sekali
       Akibat dari problem ini adalah : Icicles, Blow hole, no solder chip dsb
g.       Flux rusak
Jika resin dibiarkan terbuka, resin akan teroksidasi dan mengalami karbonisasi. Hal ini akan menyebabkan gas yang terjadi menjadi lebih banyak saat prosess dipping.  Selain itu, jika ada kotoran yang melekat pada PCB, maka kotoran tsb akan larut didalam flux dan mengotori flux.
Pencegahannya adalah dengan mengganti flux lama secara teratur dan melakukan pembersihan fluxer pot.
Akibat dari problem ini : Bridge, Icicles, blowhole, no solder pada chip
2.       Spray Fluxer
a.       Jumlah Flux terlalu sedikit
Akan terjadi ketidak seragaman jumlah flux yang menempel, apalagi saat prosess dipping yang menggunkan wave1, sebagian flux akan dijatuhkan kedalam solder pot. Sehingga jumlah flux makin berkurang pada wave 2.
Kondisi penyemprotan flux dicheck seminggu sekali dengan cara sbb:
Tempelkan kertas HVS putih pada bagian bawah PCB dan alirkan ke spray fluxer. Bagian yang terkena flux akan berubah warna.
Untuk one side board, jumlah flux yang diperlukan : 40 ~ 50 cc,
Untuk double side, jumlah flux : 45 ~ 60 cc
b.      Berat Jenis
Sama seperti pada foaming fluxer.
Sebaiknya sebulan sekali apabila kaleng penyimpanan flux dibuka, flux tersebut harus dipakai sampai habis.
SG factor harus diadjust sekitar 0.824
c.       Conveyor speed
Penyemprotan flux yang normal adalah setting yang tetap pada jumlah flux, conveyor speed dan area penyemprotan yang tetap. Jika speed terlalu cepat, jumlah flux tntu akan lebih sedikit. Sebaiknya conveyor speed adalah diantara 1.0 ~ 1.3m.mnt

3.       Pre Heater
a.       Temperatur yang rendah
Kandungan halogen dalam flux adalah zat activator yang memperkuat fungsi cleaning dari flux. Halogen ini aktif mulai pada suhu 80oC dan mencapai puncaknya pada suhu 110oC ~ 120oC. Akibt dari temperature pre heat yang rendah :
-          Kemampuan menghilangkan uap air dan gas yang menempel pada PCB menjadi menurun.
Papan PCB pasti mengandung air yang berasal dari uap air yang menempel saat PCB diudara terbuka dan di serap oleh PCB. Air ini akan benjadi gas saat proses dipping. Jika jumlah air agak banyak, tentunya gas yang dihasilkanpun akan banyak, sehingga mudah terbentuk blow hole.
-          Solven IPA akan tersisa dalam flux
Komposisi solvent 80~ 90% didalam flux untuk melarutkan flux dan bisa menempel pada PCB dan setelah itu tidak dipakai lagi. Jika pre-het suhunya rendah, maka IPA akan masih tertinggal di PCB dan akan menjadi gas saat dipping solder. Bila terjadi dilubang through hole, terjadi blowhole.  Karena itu, suhu pre heat sedemikian hingga harus menguapkan seluruh IPA. Suhu Pre heat yang tepat adalah 110oC ~ 130 oC
b.      Temperatur yang tinggi
Makin tinggi temperature pre heat akan menyebabkan resin teroksidasi  sehingga aktivitas cleaningnya menurun. Selain itu, Cu pad PCB juga teroksidasi. Kedua hal inilah yang sangat berpengaruh pada proses penyolderan.
Disamping itu, pada komponen juga terkena heat shock, dan pada PCB terjadi warp yang berakibat pada lifting component, solder naik ke permukaan ats, bridge, tidak bagus hasil solder di through hole.
4.       Solder Pot
a.       Temperature
Umumnya untuk PCB single layer dengan ketebalan 1.6mm,  eutectic solder , solder pot temperature 240 ~ 250 oC. Untuk multilayer tebal 1.6mm, temperaturnya 260 ~ 270 oC
Jika suhu solder po dibawah 230oC ( untuk eutectic solder ), maka sifat flowing solder akan memburuk dan berpengaruh pada spreading dan penetrasi solder kedalam through hole. Hal ini akan berakibat bridging, icicles, blowhole, dsb
b.      Dipping time
Setting standard untuk eutectic solder
-          Dipping time : 1 ~ 3 detik
-          conveyor speed : 1.2 ~ 1.5 m/mnt
-          opening pada wave nozzle : 20.0 ~ 25.0mm
-          Ketinggian wave: sampai permukaan atas PCB
Setting dipping yang terlalu lama akan berakibat :
-          Solder pasta pada komponen dg pitch dibawah 0.5mm ( SOP, QFP maupun BGA ) akan re-melting.
-          Memungkinkan heat shock pada komponen
-          PCB warp
Sedangkan jika  dipping time terlalu cepat, akan berakibat :
-          Penetrasi solder ke dalam through hole tibak baik karena terlalu singkatnya waktu sentuh solder dan PCB
c.       Kesejajaran / Kemiringan
Jarak yang umum antara finger dan nozzle di setting 6.0 ~ 8.0mm.  Jika antar sisi tidak sama jaraknya, maka akan ada bagian dari papan PCB yang tidak kontak dan ada yang kontak dengan solder. Kesejajaran ini bisa di adjust dengan nut dan dipastikan jarak antara finger dengan nozzle sama di segala sisi. Akibat yang ditimbulkan adalah : Penetrasi solder ke through hole tidak baik
d.      Zat pengotor ( Impuritant ) untuk eutectic solder
Cu, Ni, Fe dll akan selalu larut dari kaki component ke larutan solder. Pad eutectic solder, akan menyebabkan mengerasnya solder dan melting point meningkat. Sehingga flowing solder tidak baik dg tanpa disadari.
Untuk itu diperlukan analisa solder sampel minimum sebulan sekali.
Dross solder juga merupakan impuritan ( oksida timah ). Jika dross masuk dalam aliran wave, maka dross bisa menempel di papan PCB. Untuk itu perlu dilakukan pembersihan dross secara berkala. Dan ada baiknya digunakan zat aditiv pencegah oksidasi.
e.      Kondisi wave-2
Solder bisa naik ke permukaan PCB apabila PCB warp. Maka pemeriksaan ketinggian wave sangat diperlukan.
Dengan wave yang terlalu tinggi, maka komponen yang di insert 9 spt konektor, R, Tr dan C  akan terangkat. Khususnya jika digunakan stiffener atau jig untuk mencegah PCB warp.
Ketinggian wave yang baik adalah sampai setinggi permukaan atas papan PCB namun solder tidak naik sampai kepermukaan atas. Atau sampai setinggi finger tapi tidak sampai naik ke permukaan atas finger.
Jika wave rendah, maka akan terjadi berbagai permasalahan soldering.
f.        Kecepatan conveyor
Setting yang lebih dari 1.5 atau1.6m/mnt, akan menyebabkan kontak time yang sangat singkat sehingga sulit mendapatkan hasil penyolderan yang bagus.
Paramater lain harus diperhatikan jika men setting speed lebih dari 1.6m/mnt seperti dipping time, pre-heat, dan flux content.
g.       Lebar conveyor
Lebar konveyor di setting sebesar lebar PCB+ 1.0mm agar tidak terjadi guncangan pada komponen saat papan PCB memasuki wave soldering.
h.      Finger
Jika setting wave terlalu tinggi, maka solder akan naik juga keatas finger dan melekat. Hal ini akan mengganggu insert PCB di wave solder machine dan bisa menyebabkan PCB jatuh .
Finger ini perlu dibersihkan sebaiknya sehari sekali dengan larutan pembersih dan sebulan sekali dengan brush.


Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Silakan masukkan komentar anda: