Technologie PCB - Contamination de la soudure à la vague sans plomb de la carte de circuit imprimé

Contamination de la soudure à la vague sans plomb de la carte de circuit imprimé

1. La contamination par le plomb provoque le flottement des points de soudure en raison du cte du PCB dans la direction Z d'environ 55 - 60 PPM / degré Celsius, combiné avec moins de soudure douce du sac305, le CTE est seulement d'environ 22 PPM / degré Celsius; Une fois que la vague est soudée, l'IMC entre la surface de l'anneau traversant et la soudure, lorsque la croissance est mauvaise en raison de l'obstruction d'une petite quantité de plomb, il arrive souvent que le point de soudure se brise de la surface de l'anneau. La déchirure du point de soudure lui - même peut également se produire lorsque l'IMC est bien développé et robuste. Par la statistique des fissures flottantes d'un grand nombre d'anneaux soudés, on a trouvé moins de fissures dans les petits trous et les anneaux (moins de 14 mm). Bien sûr, cela est dû à la quantité de soudure dans le trou, qui est un effet différentiel causé par différentes calories.

Dans le soudage à la vague sans plomb ou le soudage à reflux de cartes de circuits imprimés, si le film soudable du pied de la pièce dans certains points de soudure utilise encore une couche de traitement étain - plomb ou plomb - étain - plomb - argent (sn36pb2ag, 177 degrés Celsius) pendant la période de transition, lors de la solidification formant le point de soudure, Une petite quantité de fil sera extrudée et déplacée vers le point de refroidissement final des plots de cuivre du PCB. En raison de l'obstruction du plomb, l'IMC Bénin nécessaire (cu6sn5) ne peut pas être produit en douceur pendant le soudage, formant en outre un alliage ternaire avec un point de fusion SN / PB / AG de 179 degrés Celsius et une résistance considérablement réduite. Et souvent en raison de la contraction des points de soudure de surface de l'anneau traversant, le corps de soudure conique crée des fissures de surface et même l'anneau de cuivre se lèvera du substrat. Dans le cas d'une faible contamination au plomb, la fissuration des points de soudure et le flottement de l'anneau de cuivre sont presque inévitables, et la probabilité d'une telle situation est plus grande que la rétraction dans la direction Z de la feuille et la désynchronisation avec la soudure décrites ci - dessus.

La méthode de microtranche peut être utilisée à ce stade pour confirmer davantage le mode de défaillance (Failure Mode), Ou "Differential Scanning Calorimetry; DSC) peut être utilisé pour mesurer le point de fusion de chaque point de soudure local sac305? Une fois que le MP. Local est inférieur à 210 ~ C, il peut être confirmé qu'il est affecté par une petite quantité de plomb ou de bismuth, dont les propriétés néfastes réduisent le point de fusion. « la soudure à basse température est favorisée par les clients japonais et il est presque certain qu'il y aura des fissures flottantes.

Une autre cause importante de fissuration des points de soudure est que de petites quantités de plomb dans les zones locales des points de soudure peuvent devenir le deuxième groupe le plus important et former un alliage ternaire sn36pb2 - Ag local avec de l'étain et de l'argent en 305. Le point eutectique (euteticmp), qui n'est que de 177°c, devient la zone de solidification finale du corps de la soudure et devient souvent un point sensible à la fissuration en cas de résistance insuffisante. On sait donc que les points de soudure sont constitués de grandes quantités de plomb et d'étain, l'homogénéité et la résistance du matériau étant bien la contribution du plomb; Cependant, une fois que le plomb devient une contamination à l'état de traces, la résistance est insuffisante en raison de l'hétérogénéité du matériau, L'Ingénieur doit le remplir.

2. Contamination par le bismuth la source probable de contamination par le bismuth est l'utilisation de sn8zn3bi (mp191 - 195 ° C; les appareils ménagers japonais sont souvent spécifiés pour une utilisation, par exemple NEC). Cette soudure de soudage à la vague (ou à reflux) a un point de fusion bas, est bon marché et peut également réduire la teneur en Zn. Rouille facilement lorsqu'il est humide. Un autre type de soudure, le snagbi (mp215 ° c), est également utilisé dans l'industrie, mais il est plus fragile et facile à produire des Whiskers. D'autres sources de bismuth peuvent être des films soudables d'alliage de bismuth étain plaqué plomb ou un autre eutectique peut être utilisé. Alliage 42sn58bi (m.p138 ° C) est un film traité par trempage à chaud. Ce film est peu malléable mais très fragile et est également susceptible de se rompre lors de la flexion ultérieure. Parce que la soudure contient du bismuth, il se déplacera à la surface du cuivre à haute température, Ce qui a causé des problèmes de fissuration facile par la suite, j'ai donc dû changer la surface mate pour un traitement enig, mais cela a facilement conduit à des problèmes d'extinction noire. La cause de la perte?

Une fois que l'on soupçonne qu'une résistance insuffisante du point de soudure peut être causée par des dommages causés à l'alliage à bas point de fusion, on peut utiliser la méthode DCS (Thermal Scanning Card) pour rechercher le point de fusion de la soudure sous des variations soudaines du flux de chaleur pendant le chauffage.

3. Contamination par le cuivre dans des réservoirs en étain la teneur en cuivre brut dans les soudures sac305 ou sac3807 est de 0,5% et 0,7% en poids, respectivement. Au cours de l'opération de soudage par vagues successives, le cuivre de la surface de la plaque se dissout nécessairement en permanence dans le bain. L'expérience générale est qu'après une augmentation de la teneur en cuivre, le point de fusion total (MP) augmente également. Cependant, cela n'est certainement pas possible en production de masse à des températures de soudage opérationnelles définies (260 - 265 ° c) et à des vitesses de déplacement (par exemple, 1,0 - 1,2 M / min). Tout changement danse. Il en résulte que la chute entre la température de soudage et le point de fusion devient plus faible (c'est - à - dire l'ampleur de la plage de fonctionnement) et que la viscosité augmente. Ainsi, le pontage et le court - circuit entre des lignes étroitement espacées à la surface de la carte PCB vont bien sûr augmenter progressivement avec la réponse.

Une fois que la teneur en cuivre dépasse la limite supérieure de sécurité (0,9% en poids), des cristaux aiguilletés hexagonaux de cusn se forment également dans la piscine. L'IMC aciculaire a un point de fusion de 415°c et une densité de 8,28. Ainsi, dans un bassin sac305 d'une densité de 7,44, il se transforme bien sûr en boue immergée au repos et peut donc être retiré. La méthode correcte pour la ligne de production est que lorsque la teneur en cuivre augmente de 0,5% ou 0,7% de la formule originale, la soudure ajoutée doit être remplacée par un sac300 sans cuivre (même prix unitaire), qui est simplement ajouté avec un alliage d'étain et d'argent auxiliaire.bien sûr, il peut être utilisé pour diluer la teneur en cuivre dans l'étain liquide. Cependant, une fois cusn formé, l'IMC aiguilleté ne pourra plus fondre. Il ne peut être retiré du fond de la piscine qu'après avoir été refroidi (235 degrés Celsius) et laissé reposer (2 heures). C'est aussi la meilleure méthode pour le moment. Entre les ns. Dans le cas contraire, la fluidité de l'étain liquide se détériorera inévitablement, les courts - circuits seront faciles et les points de soudure sur la plaque apparaîtront inévitablement sous forme d'aiguilles. Les lignes de production à grand volume doivent analyser la teneur en cuivre toutes les deux semaines pour être plus sûres.

Heureusement, en tant qu'étoile montante de la soudure sans plomb SCN étain - cuivre - Nickel (comme le produit nisho NS sn100c), le cuivre sur la surface de la plaque fond beaucoup moins que l'alliage sac, mais ne peut pas dépasser 0,9% (0,7% pour la formule originale), sinon la résistance des points de soudure sera problématique. Non seulement ce SCN dissout le cuivre lentement, mais il est également moins cher. L'apparence des points de soudure est également beaucoup plus belle que le sac. L'inconvénient est que le point de fusion est légèrement plus élevé (227 degrés Celsius, mais heureusement, la température de soudage peut atteindre 265 - 270 degrés Celsius et peut être produite à grande échelle). L'entreprise est limitée uniquement par les brevets de l'entreprise japonaise ns et ne peut être sélectionnée.

4. Contamination par le fer. Lorsque la cellule de soudage à la vague est faite d'acier inoxydable, la branche de formation de fer de celle - ci est attaquée par l'étain sous la température élevée à long terme du sac liquide, formant du fesn, de l'IMC en forme d'aiguille et se dissolvant progressivement dans la Cellule d'étain, ce qui entraîne des dommages à la pompe de la cellule d'étain aux composants importants de la pompe. La solution la plus complète consiste à remplacer tous les bains et raccords en étain par des alliages de titane pour la construction, évitant ainsi les tracas une fois pour toutes. Une fois que la contamination par le fer de la soudure liquide dans la piscine d'étain dépasse 0,02% bywt (200ppm), le point de soudure prendra un aspect sableux. IPCB est un fabricant de PCB de haute précision et de haute qualité, tels que: Isola 370hr PCB, PCB haute fréquence, PCB haute vitesse, substrat IC, carte de test IC, PCB d'impédance, PCB HDI, PCB Rigid Flex, blinds enterrés, PCB Premium, PCB micro - ondes, Telfon PCB et autres IPCB excellent dans la fabrication de PCB.