Tecnologia PCBA - Saldatura e giunti di saldatura a testa d'oro nella lavorazione del chip SMT

Il fenomeno del peeling del giunto di saldatura si verifica principalmente nel processo di saldatura a onda passante, ma si è verificato anche nel processo di saldatura a riflusso SMT. Il fenomeno è che c'è un difetto e peeling tra il giunto di saldatura e il pad. La ragione principale di questo fenomeno è la grande differenza tra il coefficiente di espansione termica della lega senza piombo e il substrato, che causa troppa tensione nella parte pelata quando il giunto di saldatura è fissato. Per separarli, la natura non eutettica di alcune leghe di saldatura è anche una delle ragioni di questo fenomeno. Pertanto, ci sono due modi principali per affrontare questo problema della scheda PCB. Uno è quello di selezionare una lega di saldatura appropriata; l'altro è controllare la velocità di raffreddamento in modo che i giunti di saldatura solidifichino il prima possibile per formare una forte forza di legame. Oltre a questi metodi, la grandezza dello sforzo può anche essere ridotta dalla progettazione, cioè l'area dell'anello di rame del foro passante è ridotta. Un metodo popolare è quello di utilizzare il design del pad SMD, cioè di limitare l'area dell'anello di rame attraverso la maschera di saldatura verde. Tuttavia, questo approccio presenta due aspetti indesiderabili. Uno è che il leggero peeling non è facile da vedere; L'altro è la formazione di giunti di saldatura tra l'olio verde e l'interfaccia del pad SMD, che non è ideale dal punto di vista della vita. di.

title=Il problema del peeling del giunto di saldatura durante la lavorazione del chip SMT e la sua soluzione"/>

Alcuni fenomeni di peeling compaiono sui giunti di saldatura, come mostrato nella figura sottostante, chiamati crepe o strappi (Tearing). Se questo problema si verifica sui giunti di saldatura ad onda passante, alcuni fornitori del settore lo considerano accettabile. Principalmente perché le parti chiave del foro passante non sono in questo posto. Ma se appare sulle articolazioni di saldatura reflow, dovrebbe essere considerato un problema di qualità, a meno che il grado non sia molto piccolo (simile alle rughe).

title=Lo strato di frattura sui giunti di saldatura nella lavorazione di patch SMT"/>

La presenza di Bi ha un impatto sia sulla saldatura a riflusso che sui processi di saldatura ad onda, cioè sul peeling dei giunti di saldatura. A causa delle caratteristiche di migrazione degli atomi Bi, solo durante e dopo la saldatura SMT, gli atomi Bi migrano alla superficie e tra la saldatura senza piombo e il pad di rame, con conseguente uno strato sottile indesiderabile "secreto", che è accompagnato dalla saldatura e PCB durante l'uso. Il disallineamento CTE tra l'approvvigionamento centralizzato causerà galleggiamento verticale e cracking.

L'influenza dell'oro nella patch SMT sui giunti di saldatura

Nella saldatura nell'industria elettronica, l'oro è diventato uno dei metalli di rivestimento superficiale più comunemente utilizzati grazie alla sua eccellente stabilità e affidabilità. Ma come impurità nella saldatura, l'oro è molto dannoso per la duttilità della saldatura, perché il fragile composto intermetallico Sn-Au (stagno-oro) (principalmente AuSn4) si forma nella saldatura. Sebbene la bassa concentrazione di AuSn4 possa migliorare le proprietà meccaniche di molti saldatori coreani contenenti stagno, quando il contenuto di oro nella saldatura supera il 4%, la resistenza alla trazione e l'allungamento al guasto diminuiranno rapidamente. Lo strato di oro puro e lega di spessore 1,5um sul pad può essere completamente sciolto nella saldatura fusa durante la saldatura ad onda e l'AuSn4 formato non è sufficiente a danneggiare le proprietà meccaniche del disco. Tuttavia, per il processo di assemblaggio superficiale, lo spessore accettabile del rivestimento in oro è molto basso e sono necessari calcoli accurati. Glazer et al. hanno riferito che per i giunti di saldatura tra plastica quad flat package (PQFP) e rame-nichel-oro (Cu-Ni-Au) placcatura metallica su PCB FR-4, quando la concentrazione di oro non supera 3,0 W / O, non danneggerà l'affidabilità dei giunti di saldatura.

title=L'influenza dei composti di oro e metallo nella patch SMT sui giunti di saldatura"/>

Troppa IMC mette in pericolo la resistenza meccanica dei giunti di saldatura a causa della sua fragilità e influenza anche la formazione di giunti di saldatura. Ad esempio, per i giunti di saldatura formati sullo strato d'oro 1.63um dei pad Cu-Ni-Au, 7mil (175um) 91% di contenuto metallico Sn63Pb37 pasta di saldatura non pulita viene stampata sui pad e poi riflusso. Il composto metallico Sn-Au diventa particelle ed è ampiamente disperso nei giunti di saldatura.

Nella lavorazione del PCB, oltre a selezionare una lega di saldatura appropriata e controllare lo spessore dello strato d'oro, cambiare la composizione del metallo base contenente oro può anche ridurre la formazione di composti intermetallici.