1 Introducción
El proceso sin plomo SMT se ha utilizado ampliamente, pero el proceso con plomo todavía se utiliza en el campo de la fabricación electrónica militar, pero los componentes no se pueden comprar con plomo. Existe la coexistencia de plomo y sin plomo. En la actualidad, tengo todos los dispositivos bga de plomo / sin plomo que se utilizan comúnmente en el montaje de juntas y debido a que el punto de fusión de las bolas de soldadura sin plomo es diferente al de las bolas de soldadura sin plomo, por ejemplo, el punto de fusión de las bolas de soldadura sin plomo con aleación SN - AG - cu es 217 grados centígrados más alto que el de las bolas de soldadura con aleación de plomo bga de 183 grados centígrados. Si se utiliza la curva de temperatura de la soldadura sn63 - 37pb, la temperatura máxima suele ser de 210 ï 1,230 grados centígrados. Suponiendo que la temperatura máxima del pbga sea de 220 grados centígrados, cuando la temperatura sube a la pasta de soldadura SN - 37pb impresa en la almohadilla, comienza a derretirse a 183 grados centígrados. En este momento, la bola de soldadura SN - AG - cu de pbga sin plomo aún no se ha fundido; Cuando la temperatura suba a 220 grados centígrados, la temperatura comenzará a bajar de acuerdo con el proceso de alambre. al final de la soldadura, la bola de soldadura sin plomo acaba de derretirse. Aunque el punto de fusión nominal de la aleación SN - AG - cu es de 217 grados centígrados, de hecho, la aleación de cobre SN - AG - No es una aleación eutéctica real. El rango de temperatura de la línea líquida es de 216 ï 1,220 grados centígrados. Por lo tanto, la temperatura al final del enfriamiento y solidificación del proceso de alambre es exactamente la temperatura cuando la bola de soldadura SN - AG - cu sin plomo acaba de derretirse, y se encuentra en un Estado de pasta en el que coexisten fases sólidas y líquidas. Cuando la bola de soldadura se derrite, la bola de soldadura comienza a hundirse debido a la gravedad del equipo. Durante el hundimiento del dispositivo, el PCB sufrió una ligera vibración o una ligera deformación, lo que destruyó la estructura original de la interfaz de soldadura en el lado del componente pbga y no pudo formar un nuevo metal de interfaz. La capa intercalar de aleación puede causar fallos en pbga y en un lado de la soldadura. Como se puede ver anteriormente, en el proceso de montaje mixto de plomo / sin plomo, se deben considerar las características de temperatura de las dos soldadura, y las pequeñas ventanas de proceso son más difíciles.
Para obtener productos de soldadura confiables en el montaje mixto, no solo debemos prestar atención a los enlaces de montaje y soldadura, sino también fortalecer el control de todo el proceso a partir de los tres enlaces anteriores, medios y traseros del montaje, tratar de manera diferente de acuerdo con la situación específica y ajustar oportunamente el plan de producción de montaje para que sea más específico. De esta manera, se pueden obtener productos confiables. A continuación, tomando como ejemplo las pruebas de proceso, se enumeran los puntos a los que se debe prestar atención para fortalecer el control en todos los enlaces.
2 prueba de proceso
2.1 introducción a la prueba
Hay dos casos en el montaje mixto de bga de plomo / sin plomo. Una es que el número de dispositivos sin plomo es la mayoría, o hay dispositivos bga sin plomo de gran tamaño y se soldan utilizando curvas de proceso de soldadura compatibles, que es la curva de proceso sin plomo. Aumentar razonablemente la temperatura sobre la base de modo que la temperatura máxima se controle en un rango de 230 - 235 grados celsius, de modo que los dispositivos bga sin plomo no se dañen mientras satisfacen la temperatura de retorno necesaria para los equipos bga sin plomo, logrando así una mejor soldadura; El segundo es el número de dispositivos que contienen plomo en la mayoría de los casos, el tamaño de los dispositivos bga sin plomo es pequeño, los dispositivos sin plomo se pueden convertir en dispositivos que contienen plomo a través del proceso de molienda de bolas, y luego se pueden soldar utilizando la curva de proceso con plomo.
En este experimento, se utilizaron dos placas de prueba: pcb2 y pcb4, con un tamaño de 100 * 150 mm, y el dispositivo utilizó una placa virtual pbga sin plomo de sn63 - 37pb de estaño y plomo y una bola de soldadura SN - AG - cu, con un espesor de PCB de 1,6 mm.
2.1.1 selección de paneles de prueba
2.1.2 situación del equipo
Pcb2: d2, D3 y D5 son placas virtuales sin plomo, y D1 y D6 son placas virtuales sin plomo para la soldadura después de la bola de soldadura.
Pcb4: d2, D3 y D7 son películas virtuales sin plomo, y d1, d5, D6 y D8 son películas virtuales sin plomo.
2.2 preparación antes del montaje
Antes del montaje, se debe inspeccionar la placa de circuito impreso y el propio equipo bga. El contenido específico de la inspección es el siguiente.
(1) placa de circuito impreso: la superficie de la placa de circuito no debe tener deformación obvia; No debe haber cortocircuitos ni circuitos abiertos en la almohadilla; No debe haber caracteres, máscaras de soldadura y otras contaminaciones en la almohadilla; La oxidación es grave, la calidad del procesamiento es pobre, la contaminación de la superficie es grave, las placas de circuito impreso con otros problemas de calidad no se pueden ensamblar y se tratan como productos no calificados (como se muestra en la figura 2); Para las placas de circuito impreso cuya superficie esté sucia, exprima y seque con bolas de algodón absorbentes de agua empapadas en etanol anhidro antes de la soldadura. después de limpiar 2 - 3 veces, asegúrese de que la superficie de la placa de circuito impreso esté limpia antes de la soldadura.
(2) componentes bga: distinguir los componentes bga a ensamblar de plomo / sin plomo e inspeccionar la oxidación y los defectos de las bolas de soldadura bga.
2.3 montaje
(1) para eliminar los efectos adversos causados por la evaporación del agua a altas temperaturas de soldadura, es necesario hornear previamente los dispositivos y placas bga. El método específico es: colocar el dispositivo bga en un horno de 120 grados Celsius durante 48 horas; Placa de impresión 110 grados centígrados, 4 horas.
(2) al imprimir la pasta de soldadura, la pasta de soldadura debe cubrir más del 75% del área de la almohadilla, y la superficie de la pasta de soldadura debe ser lisa, uniforme, sin huecos, y no debe estar conectada para hacer que la almohadilla adyacente se cortocircuite ni se adhiera al sustrato alrededor de la almohadilla. Y el tiempo de espera entre la impresión de la pasta de soldadura y la soldadura de retorno se controla en 2 horas.
(3) establecer la curva de soldadura
Cabe señalar que los parámetros de la curva del proceso de soldadura que se enumeran a continuación se obtuvieron durante el ensayo de la placa impresa utilizada en este ensayo. En la producción, la curva de soldadura debe ajustarse y establecerse de acuerdo con la situación real de la placa: como el tamaño de la placa, el número de capas, el tipo de equipo, el número de componentes, la distribución, etc.
Para el ipcb, el número de dispositivos bga sin plomo en la placa es mayor que el número de dispositivos con plomo, por lo que se considera establecer la curva de compatibilidad de soldadura y determinar los parámetros después de varias pruebas y ajustes de la curva.