L'actualité PCB - Tracas invisibles pour le soudage sans plomb de carte de circuit imprimé (3) Interface micropores

Tracas invisibles pour le soudage sans plomb de carte de circuit imprimé (3) Interface micropores

Dans les premiers temps, les auteurs ont d'abord utilisé les cavités de soudure, la flottaison de l'anneau de soudure et les Whiskers plomb - étain, trois défauts majeurs, montrant que le soudage sans plomb est de moins en moins bon que le soudage au plomb actuel. En fait, il y a encore plus de soucis qui rendent la fiabilité du soudage sans plomb inévitablement compromise. La présentation de ces diverses qualités négatives attend toujours que l'industrie et les fournisseurs luttent pour la rapidité, intensifient leurs efforts pour tenter de résoudre certains problèmes douloureux et certains problèmes connus et inconnus, sinon il y aura un écart entre l'offre et la demande en amont et en aval et autour de la périphérie., Provoquer des débats sans fin et des problèmes sans fin. 1. Formation de la soudure principale la soudure sans plomb a été finalisée en tant que sac305 (s n 9 6,5%, a G 3,0%, c u 0,5%) ou sac405 (s n 9% 5,5%, a G 4,0%, c u 0,5%), etc. l'alliage nominal (No Mina 1) est le courant principal. L'industrie a effectué de nombreux essais diversifiés, a établi des exemples et des consensus sur les calendriers de température et les multiples modes de défaillance qui peuvent être utilisés pour la production de masse, et a acquis une certaine confiance pratique. En amont et en aval, il est presque impossible de consacrer plus d'efforts et de temps à d'autres soudures en alliage. Les entreprises japonaises utilisent fréquemment des alliages "étain - Zinc - Bismuth" à bas point de fusion (s n 89%, z N 8,0%, b i 3,0%) ou d'autres soudures diverses à l'antimoine (S b), aux menottes (g e) ou au nickel (n i); En fait, les principaux clients OEM en aval en Europe et aux États - Unis sont rarement d'accord. Il s'agit d'une comparaison entre le sac sans plomb et la courbe température - temps (pronle) du sn63 (relow) au plomb.

Parmi les deux principales soudures à base d'étain, d'argent et de cuivre, le sac305 a pris le dessus. L'une des raisons est qu'il est naturellement moins cher de réduire le coût de l'argent de 1%. Le second est que les bandes longues ag3sn dans les points de soudure ont un IMC médiocre. Réduit. Le brevet actuel pour la formulation de l'alliage s A C 3 o 5 est détenu conjointement par morishu Metals au Japon et l'Université de l'Iowa aux États - Unis. Tous les fournisseurs de soudure dans différents pays doivent payer des frais de brevet. En ce qui concerne le procédé de pulvérisation d'étain pour le soudage à la vague, le wavesneldin G et les PCB, bien que le sac305 puisse également être utilisé, des alliages étain - cuivre moins chers (SN 99,3% en poids, Cu 0,7% en poids) peuvent également être utilisés pour économiser de l'argent. Mais son point de fusion est de 10°C supérieur à celui du sac305 et atteint 227°c. De plus, on s'attend à ce que le temps de trempage de l'étain soit beaucoup plus long que celui de s n 6 3 / p B 37, d'où la nécessité de prolonger le temps de séjour à une température de pointe de 2 6 5 - 2 70 degrés Celsius de 3 - 4 secondes à 4 - 5 secondes.

Lorsque la teneur en cuivre dans le bain de soudure par soudage à la vague ou par pulvérisation d'étain augmente de 0,2% en poids, sa température de liquéfaction augmente encore de 6°c, ce qui augmente les dommages aux tôles et aux pièces. Ces dommages sont plus graves pour les grandes planches épaisses, qui ont tendance à provoquer la stratification et l'éclatement des planches. Une fois que les grandes ébauches ont été traitées par pulvérisation d'étain à 270 ° C, le soudage par immersion ultérieur sera plus difficile à torturer avec une forte contrainte thermique en 4 - 7 secondes. En termes de coût et de qualité, il vaut vraiment la peine de réfléchir à deux fois à l'utilisation d'un alliage étain - cuivre 2 2 7 c pour le soudage au jet d'étain et à la vague. Emplacement des micropores d'interface (1) Lorsque la soudure (so1der) forme un point de soudure (so1der - poi - nt) sur le substrat du plot de PCB (P ADS), de nombreuses situations se produisent souvent entre le substrat du plot (se référant au cuivre et au nickel) et la soudure principale du point de soudure. Petits trous. De tels micropores, de diamètre inférieur à 40 µm à l'interface, sont en effet majoritairement situés entre le cuivre et l'étain et sont entrelacés et coexistent avec l'IMC. Naturellement, l'im C ne peut pas être généré là où apparaissent les microcavités et sa force de liaison doit être insuffisante.

(2) problèmes avec les micropores de l'interface les micropores de l'interface ne sont pas exactement les mêmes que ceux des points de soudure éloignés de l'interface. Mais pour la force de liaison des points de soudure, un grand nombre de micropores interfaciaux sont plus meurtriers. Ces différences peuvent être identifiées à partir d'un écran de microtranche de haute qualité ou clairement jugées à partir d'un appareil d'inspection par rayons X haute puissance et haute résolution. Une fois qu'il y a un problème avec la force du point de soudure, toutes les preuves seront cachées. Les vides formés dans l'interface peuvent être grands ou petits. Les visages de plus de 40 μm ont une grande force destructrice sur la résistance des points de soudure.

(3) Les principales raisons de l'apparition de micropores à l'interface le traitement pratique et soudable de la surface du PAD PCB comprend: pulvérisation d'étain, immersion d'argent, immersion d'étain, OSP et enig. Les quatre premiers sont tous basés sur le cuivre comme substrat IMC, tandis que l'or nickelé utilise le nickelage chimique comme substrat de soudage pour former ni3sn4. En fait, pour le soudage SMT haute densité, le processus de pulvérisation d'étain est souvent inapproprié. Les quatre autres couches de traitement de surface auront toutes la participation de la matière organique. Lorsqu'ils se craquent en gaz à haute température et ne peuvent s'échapper à temps, ils doivent bien sûr rester en place pour former des microcavités. En effet, les films tels que gongqu s N, IA G, OSP, etc., et la couche d'or, etc., d'enig, servent simplement de film protecteur pour le cuivre inférieur et le nickel inférieur, de sorte qu'ils ne s'oxydent pas et ne résistent pas au soudage, et qu'ils ne participent pas au soudage (à l'exception de is n). La réaction Ainsi, il est bien connu que plus l'épaisseur est mince, moins il y a de matière organique et moins il y a de chance de microporosité interfaciale, mais plus le film est mince, la fonction de protection par soudage ne peut pas être remplie. Outre la couche de traitement de surface elle - même, la cause des micropores dans l'interface est également à blâmer. De plus, la formulation du flux, la répartition de la température de soudage, le nettoyage de la surface des plots, l'absorption d'eau de la pâte à souder et la conception des plots seront tous des interfaces. Causes des microcavités. Actuellement, afin de réduire la hauteur de montage et d'économiser des coûts, certains qf P d'origine (Quad f1at Package) rallonge pied gu11 aile ou crochet pied J - 1 première classe, certains produits seront supprimés, la périphérie extérieure de la partie inférieure de l'abdomen sera conçu directement au - dessus des plots, la surface de la carte PCB correspond également à des plots supplémentaires, Le soudage face à face est réalisé directement à l'aide d'une pâte à souder, notamment appelée tête Quad f1at no - 1 (Q FN). Ce tout nouveau point de soudure Q FN a déjà beaucoup de vide dans la région de Nakahara et le soudage sans plomb va alimenter le feu. En outre, le placage d'étain pur sur le côté de la Coupe du bas ventral de l'élément provoque la croissance des moustaches d'étain, et les moustaches d'étain adjacentes seront une autre douleur confidente.left est un vide dans l'application des points de soudure BGA Ball - foot; À droite, un vide dans le point de soudure qfn full plane. Toutefois, si l'on reçoit le Centre d'un Plot carré plus grand du corps d'encapsulation, c'est en raison d'une connexion hétérogène de la pâte chaude que

(4) l'hypothèse de micropores interfaciaux n'est pas facile de distinguer soigneusement les micropores interfaciaux en raison de trop de raisons de créer des vides dans les différents points de soudure (plus de vides dans les points de soudure pour les mélanges contenant du plomb et sans plomb). Deux hypothèses principales sont avancées: 1. La surface du cuivre est contaminée, comme des traces de résidus de peinture verte. 2. Surface de cuivre trop rugueuse ou autre pollution, ou adhérence de l'humidité, etc. (5), un autre type de vide de kirkendall. Au moment de la soudure à haute température de la base de cuivre, lorsque le taux de dissolution de son cuivre dans l'étain liquide n'est pas uniforme, un autre substitut se forme entre le cu6sn5imc en croissance et le cuivre de fond, De cette façon, les atomes à proximité ne peuvent pas bouger. (ciment décalé) et la formation de micropores appelées K - pores. Généralement, ces trous K deviennent progressivement plus grands lorsque la plaque de soudage est continuellement soumise à des chocs à haute température, ce qui pose également des problèmes de résistance insuffisante des points de soudure. À l'heure actuelle, la recherche sur ce trou K n'est pas populaire. Il s'agit d'une soudure sans plomb et d'un vieillissement à haute température. Le trou K vu de la surface quotidienne du SEM peut clairement identifier sa présence entre le cuivre inférieur et l'IMC long et épais.