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Preocupaciones ocultas de la soldadura sin plomo de la placa de circuito (3) microporos de interfaz
En los primeros días, los autores utilizaron por primera vez tres defectos principales: agujeros de soldadura, flotación de anillos de soldadura y bigotes de plomo y estaño, lo que indica que la calidad de la soldadura sin plomo es cada vez peor que la actual. de hecho, hay más peligros ocultos que inevitablemente dañan la fiabilidad de la soldadura sin plomo. La presentación de estas diversas cualidades negativas todavía está a la espera de que la industria y los proveedores luchen por la prescripción, intensifiquen sus esfuerzos y traten de resolver algunos problemas dolorosos, conocidos y desconocidos, de lo contrario habrá una brecha entre la oferta y la demanda aguas arriba y aguas abajo y los alrededores. Causa argumentos interminables y problemas interminables. 1. la formación de soldadura sin plomo para la soldadura convencional se ha finalizado en sac305 (s n 9 6,5%, a G 3,0%, C u 0,5%) o sac405 (s N 9% 5,5%, a G 4,0%, C u 0,5%), entre otros. la aleación nominal (no mina 1) en relación al peso es la corriente principal. La industria ha llevado a cabo una gran variedad de pruebas, ha establecido ejemplos y consensos de calendarios de temperatura y múltiples modos de falla que se pueden utilizar para la producción a gran escala, y ha adquirido cierta confianza práctica. Es casi imposible gastar más energía y tiempo en otras aleaciones de soldadura aguas arriba y aguas abajo. Las empresas japonesas utilizan con frecuencia aleaciones de "estaño, zinc y bismuto" de bajo punto de fusión (s N 89%, Z N 8,0%, B i 3,0%), u otras aleaciones de soldadura diversas de antimonio (s b), esposas (g e) o níquel (n i); De hecho, los principales clientes OEM aguas abajo de Europa y Estados Unidos rara vez están de acuerdo. Esta es la comparación entre el SAT sin plomo y el sn63 sin plomo (bajo) curva temperatura - tiempo (plone)
Entre las dos principales soldadura de estaño, plata y cobre, prevalece el sac305. Una de las razones es que la reducción del 1% del costo de la plata es naturalmente más barata. En segundo lugar, el IMC de ag3sn en forma de tiras largas en las juntas de soldadura es pobre. Menos. La actual patente de fórmula de aleación s a c 3 o 5 es propiedad conjunta de la compañía japonesa senju Metals y la Universidad de Iowa en los Estados Unidos. Todos los proveedores de soldadura de cada país deben pagar una tarifa de patente. Para los procesos de pulverización de estaño de soldadura de pico, soldadura de onda y pcb, aunque también se puede utilizar sac305, también se puede utilizar una aleación de estaño y cobre más barata (sn99,3% en peso, 0,7% en peso de cobre) para ahorrar costos. Sin embargo, su punto de fusión es 10 ° C más alto que el sac305, alcanzando los 227 ° c. Además, se espera que el tiempo de inmersión sea mucho más largo que el de s n 6 3 / P B 37, por lo que es necesario cambiar el tiempo de permanencia a una temperatura máxima de 265 - 270 grados centígrados del cable inicial 3 - 4. el segundo cable se extiende a 4 - 5 segundos.
Cuando el contenido de cobre en el baño de soldadura para soldadura de pico o pulverización de estaño aumente un 0,2% en peso, su temperatura de licuefacción aumentará otros 6 ° c, lo que aumentará el daño a las placas y piezas. Este daño es más grave para las placas gruesas grandes, lo que a menudo conduce a la estratificación y explosión de las placas. Una vez que el blanco grande se pulveriza a 270 ° c, la soldadura por inmersión posterior será más difícil de atormentar por un fuerte estrés térmico de 4 - 7 segundos. En términos de costo y calidad, vale la pena pensar dos veces si usar la aleación de estaño y cobre 227c para la soldadura por pulverización de estaño y pico. 2. la ubicación de los microporos de interfaz (1) cuando la soldadura (so1der) forma un punto de soldadura (so1der - poi - nt) en la base de la almohadilla de PCB (pads), a menudo ocurren muchas situaciones entre la base de la almohadilla (refiriéndose al cobre y el níquel) y la soldadura principal de la soldadura. Pequeños agujeros. Este microporos de menos de 40 micras de diámetro en la interfaz se encuentran en realidad principalmente entre cobre y estaño, y están entrelazados y coexisten con el imc. Naturalmente, el IMC no se puede producir donde aparece la microcavidad y su fuerza de Unión debe ser escasa.
(2) el problema de los microporos de la interfaz es que los microporos en la interfaz no son exactamente los mismos que los agujeros en los puntos de soldadura lejos de la interfaz. Pero para la resistencia a la Unión de los puntos de soldadura, un gran número de microporos de interfaz son más letales. Estas diferencias se pueden identificar en pantallas de microchip de alta calidad o se pueden juzgar claramente en dispositivos de rayos X de alta potencia y alta resolución. Una vez que haya un problema con la resistencia de la soldadura, toda la evidencia se ocultará. Los huecos formados en la interfaz pueden ser grandes o pequeños. Las caras límite grandes de más de 40 micras tienen una gran fuerza destructiva sobre la resistencia de las juntas de soldadura.
(3) la razón principal de los microporos en la interfaz es el tratamiento soldable real de la superficie de la almohadilla de pcb, que incluye: pulverización de estaño, inmersión de plata, inmersión de estaño, OSP y enig. Los cuatro primeros se basan en cobre como matriz imc, mientras que el oro impregnado de níquel utiliza níquel sin electrodomésticos como matriz de soldadura para formar ni3sn4. De hecho, para la soldadura SMT de alta densidad, el proceso de pulverización de estaño a menudo no es adecuado. Las otras cuatro capas de tratamiento de superficie contarán con la participación de materia orgánica. Cuando se rompen en gas a altas temperaturas y no se escapan a tiempo, por supuesto, deben permanecer en su lugar para formar microcavidades. De hecho, películas como gongqu S n, iag, OSP y la capa de oro de enig, entre otras, sirven únicamente como película protectora de cobre inferior y níquel inferior para que no se oxidan y resistan la soldadura, y no participan en la soldadura (excepto el is n). Reacción Por lo tanto, se sabe que cuanto más delgado sea el espesor, menos materia orgánica y menos oportunidades de microporos en la interfaz, pero cuanto más delgada sea la película, no se puede lograr la función de protección de soldadura. Además de la propia capa de tratamiento de superficie, la causa de los microporos en la interfaz también es la culpable. Además, la fórmula del flujo, la distribución de la temperatura de soldadura, la limpieza de la superficie de la almohadilla, la absorción de agua de la pasta de soldadura y el diseño de la almohadilla serán las interfaces. La causa de la microcavidad. En la actualidad, para reducir la altura de montaje y ahorrar costes, se cancelarán algunos de los productos originales de primera clase qf P (quad Fiat package) para extender el ala gu11 del pie o el gancho J - 1, mientras que la circunferencia exterior de la parte inferior del abdomen del componente se diseñará directamente por encima de la almohadilla, y la superficie de la placa de PCB también corresponderá a la almohadilla adicional, que se soldará directamente cara a cara con pasta de soldadura, especialmente llamada quad Flat no - 1 (qfn). Este nuevo punto de soldadura q FN ya tiene muchos huecos en las llanuras centrales, y la soldadura sin plomo se añadirá combustible al fuego. Además, el recubrimiento de estaño puro causará el crecimiento de la barba de estaño en la superficie de corte en la parte inferior del lado abdominal del elemento, y la barba de estaño adyacente será otro tipo de dolor de cara roja. A la izquierda está el vacío en la aplicación del punto de soldadura de pies de bola bga; A la derecha se encuentra el hueco en la soldadura plana completa de qfn. Sin embargo, si se recibe el Centro de la almohadilla cuadrada más grande del encapsulamiento, se debe a la conexión desigual de la pasta térmica.
(4) la hipótesis de los microporos de la interfaz no es fácil de distinguir cuidadosamente los microporos de la interfaz debido a que hay demasiadas causas de huecos en varios puntos de soldadura (hay más huecos en los puntos de soldadura que contienen una mezcla de plomo y sin plomo). Se presentan dos hipótesis principales: 1. La superficie del cobre está contaminada, como las trazas residuales de pintura Verde. 2. superficie de cobre demasiado áspera u otra contaminación, o adhesión a la humedad, etc. (5), otro hueco kirkendall en el momento de la soldadura a alta temperatura en la base de cobre, cuando la tasa de disolución de su cobre en estaño líquido es desigual, se forma otra alternativa entre el cu6sn5imc en crecimiento y el cobre inferior, haciendo que los átomos cercanos no puedan moverse. (cemento disp1) y la formación de microporos conocidos como agujeros K. Por lo general, cuando la placa de soldadura se ve afectada continuamente por altas temperaturas, estos agujeros k se agrandan gradualmente, lo que también causará el problema de la resistencia insuficiente de la soldadura. En la actualidad, el estudio de este tipo de agujeros k es raro. Se trata de soldadura sin plomo y envejecimiento a alta temperatura. El agujero k visto desde la superficie diaria del SEM permite identificar claramente su presencia entre el cobre inferior y el IMC largo y grueso.
