Leiterplattentechnisch - Verschmutzung des bleifreien Wellenlötens von Leiterplatten

Verschmutzung vauf blewennrei Welle Löten vauf Leeserplbeesen

1. Blei Verschmutzung Ursachen Lot Gelenke zu flobei
Since die CTE vauf die PCB in die Z Rchtung isttttttttttttttttttttttttttttttttttttttttttttttt über 55-60ppm/ Grad Celsius, plus die weniger wech Lot von SAC305, die CTE is nur über 22ppm/ Grad Celsius; einmal die Welle Löten, die IMC zwischen die Durchgangsloch Ring Oberfläche und die Lot, Wann die Wachstum is arm fällig zu die Behinderung von a klein Betrag von Blei, Rissbildung von die Lot Gelenk von die Ring Oberfläche vont trest auf. Wann die IMC wächst gut und is strong, Reißen von die Lot Gelenk sich selbst kann auch treten auf. Von die Stbeiistik von a groß Zahl von Lot Ring schwimmend Risse, es is gefunden dalss klein Löcher und klein Ringe (beniedrig 14mil) haben weniger Risse. Von Kurs, dies is fällig zu die Betrag von Lot in die Loch, die is die Unterschied Wirkung verursacht von unterschiedlich Wärme.

Beim bleifreien Wellenlöten oder Refniedrig-Löten der Leeserplatte, wenn der lötbsind Film der Teilefüße in einigen Lötstellen während der Übergangszees neinch Zinn-Blei- oder Blei-Zinn-Blei-Silber-Behundlungsschicht (Sn36Pb2Ag, 177 Grad Celsius) verwendet, dann während des Erstarrungsprozesses, um Lötstellen zu bilden, Eine kleine Menge Blei wird herausgedrückt und zum endgültigen Kühlpunkt des PCB-KupferPads bewegt. Aufgrund der Behinderung von Blei kann dals nichtwendige gutartige IMC (C u6Sn5) während des Lötens nicht glatt produziert werden, und eine ternäre Legierung mes einem Schmelzpunkt von Sn/Pb/Ag von 179 Grad Celsius wird weeser gebildet, und die Festigkees wird stark reduziert. Und vont aufgrund der Schru(mp)fung der Lötstellen der DurchgangsRingoberfläche erzeugt der konische Schweißkörper Oberflächenrisse, und sogar der KupferRing hebt sich vom Substrat ab. Bei einer geRingen Menge Bleikontamination sind Risse der Lötstelle und Schweben des Kupferrings falst unvermeidlich, und die Wahrscheinlichkees dafür ist größer als die oben genannte Schrumpfung in Z-Richtung des Blechs und die nicht Synchrone mes dem Lot.

Zu diesem Zeespunkt kann dals Mikrosektionsverfahren verwendet werden, um den Fehlermodus weeser zu am bestenätigen (Fehlermodus), oder die "Differenzial Skannning Caloderimetry; DSC) kann verwendet werden, um den Schmelzpunkt jeder lokalen Lötstelle von SAC305 zu messen? Sobald der lokale mP. niedriger als 210~C ist, kann bestätigt werden, dass er von einer kleinen Menge Blei oder Bismut beeinflusst wird, deren ungünstige Eigenschaften den Schmelzpunkt senken. "Niedrigtemperaturlöt bevoderzugt von japanischen Kunden, und es ist fast sicher, dass schwimmende Risse auftreten.

Ein weeserer wichtiger Grund für das Rissen der Lötstelle ist, dass eine kleine Menge Blei im lokalen Bereich der Lötstelle die zweesgrößte Gruppe werden kann und eine lokalisierte Sn36Pb2 Ag ternäre Legierung mes Zinn und Silber in 305 bilden kann. und wird vont zu einer empfindenlichen Stelle für Risse unter unzureichender Festigkees. Daher ist bekannt, dass die Lötstellen aus einer großen Menge Blei und Zinn bestehen, und die Gleichmäßigkees und Festigkeit des Materials sind tatsächlich der Beitrag von Blei; Sobald das Blei jedoch eine Spur von Verschmutzung wird, ist die Festigkeit aufgrund ungleichmäßiger Materialien unzureichend., Ingenieure müssen einspringen.

2. Bismut Verschmutzung
Die möglich Quelle von Bismut Kontamination is die Verwendung von Sn8Zn3Bi (mp191-195°C; Japanisch Haushalt Geräte vonten spezifizieren it foder Verwendung, solche as NEC). Dies Welle Löten (oder ReStrömung) Lot hat a low Schmelzen Punkt und is billig, und it kann auch Reduzieren die Zn Inhalt. Die Tendenz zu Rost in Feuchtigkeit. Anodier Typ von Lot, SnAgBi (mp215 Grad Celsius is auch verwendet von die Industrie, aber it is mehr spröde und anfällig zu Schnurrhasind. Die Quelle von odier Bismut kann be die lötbar Film von Blei galvanisiert Zinn-Bismut Legierung, oder anodier eutektisch kann be verwendet Legierung 42Sn58Bi (m.P138°C) is a Film Prozessed von heiß Eintauchen. Dies Film hat arm Duktilität aber hoch Sprödigkeit, und is auch anfällig zu Rissbildung während nachfolgend Biegen. Weil die Lot enthält Bismut, it wird bewegen zu die Kupfer Oberfläche at hoch Temperaturen., CaVerwendung die Probleme von einfach Rissbildung in die Folgemaßnahmen, so I hatte zu ändern die matZinng Oberfläche zu ENIG Behundlung, aber it is einfach zu Ursache die Problem von schwarz Matte. Was is die Ursache von die Verlust?

Sobald der Verdacht besteht, dass die unzureichende Lötstellenfestigkeit durch die Läsionen der niedrigen Schmelzpunktlegierung verursacht werden kann, kann das Diermoskann Card Meter ((DCS))-Verfahren verwendet werden, um den Schmelzpunkt des Lots unter der plötzlichen Änderung des Wärmeflusses während der Erwärmung zu finden.

3. Kupfer Verschmutzung in Zinn ponds
Die oderiginal Kupfer Inhalt in SAC305 oder SAC3807 Lot is 0.5% und 0.7% vonwt, jeweils. Die Kupfer on die Brett Oberfläche is gebunden zu auflösen inzu die Pool konZinnuierlich während konZinnuierlich Welle Löten Operationen. Die alleegemein Erfahrung is dass die insgesamt Schmelzen Punkt (mp) wird auch Zunahme nach die Kupfer Inhalt steigt. Allerdings, unter die set Betrieb SchweißnahZinng Temperatur ((260-265°C)) und Reisen Geschwindigkeit (für Beispiel, 1.0-1.2 m/min), it is bestimmtely nicht möglich in Masse Produktion. Jede änderns wird tanzen. Als a Ergebnis, die Tropfen zwischen die Löten Temperatur und die Schmelzen Punkt werdens kleiner (dass is, die Größe von die Betrieb range) und die Viskosität Erhöhungen. Als a Ergebnis, die Brücken und kurz Schaltungs zwischen die fest Abstund Linien on die PCB Brett Oberfläche, von Kurs, schrittweise Zunahme as in Anzweirt.

Und einmal die Kupfer Inhalt übersteigt die sicher obere Grenzwert (0.9% vonwt), CuSn, hexagonal Nadelförmig Kristalle wird auch be Formed in die Pool. Die Nadelförmig IMC hat a Schmelzen Punkt von 415°C und a spezifisch Schwerkraft von 8.28. Dierefüre, in a SAC305 Pool mit a spezifisch Schwerkraft von 7.44, it wird von Kurs werden a sinken Schlamm wenn stunding noch, so it kann be reverschoben. Die richtig Weg für die Produktion Linie is dass wenn die Betrag von Kupfer Erhöhungen von 0.5% or 0.7% von die original Formula, die hinzugefügt Lot sollte be geändert zu Kupfer-free SAC300 (die Einheit Preis is die same), die is nur die Zusatz von Zinn und Silber Legierung Hilfsmittel Materials, Von Kurs, it kann be verwendet zu verdünnt die steigen von Kupfer in flüssig Zinn. Allerdings, einmal die CuSn hat wurden gebildet, die Nadelförmig IMC wird no länger be fähig zu Schmelze zurück. Es kann nur be entfernt von die botzum von die Pool nach Kühlung (235 Grad Celsius) und stunding (2 hours). Dies is auch die best Methode at anwesend. NS. Odierwise, die Fließfähigkeit von flüssig Zinn wird unvermeidlich verschlechtern und it is einfach zu Kurzschluss, und die Lot Gelenke on die Brett wird unvermeidlich haben a Nadelförmig Aussehen. Die Masse Produktion Linie sollte analysieren die Kupfer Inhalt jede two Wochen zu be mehr versichert.

Glücklicherweise ist der aufsteigende Stern des bleifreien Lots SCN Zinn-Kupfer-Nickel (wie Nissho NS-Produkt SN100C), der Grad des Schmelzens von Kupfer auf der Leiterplattenoberfläche viel geringer als der der SAC-Legierung, aber er kann 0.9% (die ursprüngliche Formel ist 0.7%) nicht überschreiten Undernfalls wird es Probleme mit der Festigkeit der Lötstellen geben. Diese Art von SCN löst Kupfer nicht nur langsam auf, sondern hat auch einen niedrigeren Preis. Das Aussehen der Lötstelle ist auch viel schöner als SAC. Der Nachteil ist, dass der Schmelzpunkt etwas höher ist (227 Grad Celsius, aber glücklicherweise kann die Löttemperatur 265-270 Grad Celsius erreichen, die massenproduziert werden kann). Das Geschäft ist nur durch das Patent des japanischen Unternehmens NS begrenzt und kann nicht ausgewählt werden.

4. Eisen Verschmutzung.
Wann die Welle Lot Pool is konstruiert von stainweniger Stahl, die Eisen Komponente in it wird be angegriffen von die Zinn in die langfristig hoch Temperatur von die flüssig SAC zu fürm FeSn, Nadelförmig IMC, und schrittweise auflösen in die Zinn Pool, resultierend in a tin Pool Pumpe Schäden zu wichtig Komponenten in Puzhongstar name. Die die meisten gründlich Lösung is zu ändern all die tin Bad und Zubehör zu Titan Legierungs zu bauen diem, so as zu vermeiden die Probleme einmal und für all. Einmal die Eisen Kontamination von die flüssig Lot in die tin Pool übersteigens 0.02% vonwt ((200ppm)), die Lot Gelenke wird haben a sundy Aussehen.
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