PCB Tecnico - Inquinamento della saldatura a onde senza piombo dei circuiti stampati

Inquinamento della saldatura a onde senza piombo dei circuiti stampati

1. l'inquinamento da piombo causa i giunti di saldatura a galleggiare Poiché il CTE del PCB nella direzione Z è di circa 55-60ppm / grado Celsius, più la saldatura meno morbida di SAC305, il CTE è solo circa 22ppm / grado Celsius; Una volta la saldatura a onda, l'IMC tra la superficie dell'anello passante e la saldatura, Quando la crescita è scarsa a causa dell'ostacolo di una piccola quantità di piombo, si verifica spesso la rottura del giunto di saldatura dalla superficie dell'anello. Quando l'IMC cresce bene ed è forte, può verificarsi anche lo strappo del giunto di saldatura stesso. Dalle statistiche di un gran numero di crepe galleggianti dell'anello di saldatura, si scopre che piccoli fori e piccoli anelli (sotto 14mil) hanno meno crepe. Naturalmente, questo è dovuto alla quantità di saldatura nel foro, che è l'effetto differenza causato da calore diverso.

Nella saldatura a onda senza piombo o nella saldatura a riflusso del circuito stampato, se il film saldabile dei piedi della parte in alcuni giunti di saldatura utilizza ancora stagno-piombo o piombo-piombo-argento strato di trattamento (Sn36Pb2Ag, 177 gradi Celsius) durante il periodo di transizione, quindi durante il processo di solidificazione per formare giunti saldatori, una piccola quantità di piombo verrà spremuta e spostata al punto di raffreddamento finale del pad di rame PCB. A causa dell'ostruzione del piombo, il necessario IMC benigno (C u6Sn5) non può essere prodotto senza problemi durante la saldatura e una lega ternaria con un punto di fusione di Sn/Pb/Ag di 179 gradi Celsius è ulteriormente formata e la resistenza è notevolmente ridotta. E spesso a causa del restringimento dei giunti di saldatura superficiale dell'anello passante, il corpo conico della saldatura produce crepe superficiali e persino l'anello di rame si solleverà dal substrato. Con una piccola quantità di contaminazione da piombo, la crepa del giunto di saldatura e il galleggiamento dell'anello di rame sono quasi inevitabili, e la possibilità di questo è superiore a quella del restringimento sopra menzionato nella direzione Z del foglio e del fuori sincrono con la saldatura.

In questo momento, il metodo di microsezione può essere utilizzato per confermare ulteriormente la modalità di guasto (modalità failure), o il "Differential Scanning Calorimetry; DSC) può essere utilizzato per misurare il punto di fusione di ogni giunto di saldatura locale di SAC305? Una volta che il mP locale è inferiore a 210 ~ C, può essere confermato che è influenzato da una piccola quantità di piombo o bismuto, le cui proprietà sfavorevoli abbassano il punto di fusione. " saldatura a bassa temperatura favorita dai clienti giapponesi, ed è quasi certo che si verificheranno crepe galleggianti.

Un altro motivo importante per la rottura del giunto di saldatura è che una piccola quantità di piombo nella zona locale del giunto di saldatura può diventare il secondo gruppo più grande e formare una lega ternaria localizzata Sn36Pb2 Ag con stagno e argento in 305. Il punto eutettico (EuteCtiCmp) è di soli 177°C, che diventa l'area finale solidificata del corpo di saldatura, e spesso diventa un punto sensibile per le crepe in condizioni di resistenza insufficiente. Pertanto, è noto che i giunti di saldatura sono composti da una grande quantità di piombo e stagno, e l'uniformità e la resistenza del materiale sono effettivamente il contributo del piombo; Tuttavia, una volta che il piombo diventa una traccia di inquinamento, la resistenza è insufficiente a causa di materiali irregolari., Gli ingegneri devono sostituirsi.

2. Inquinamento da bismutoLa possibile fonte di contaminazione da bismuto è l'uso di Sn8Zn3Bi (mp191-195°C; gli elettrodomestici giapponesi spesso lo specificano per l'uso, come NEC). Questa saldatura a onda (o reflow) ha un basso punto di fusione ed è economica e può anche ridurre il contenuto di Zn. La tendenza a arrugginire nell'umidità. Un altro tipo di saldatura, SnAgBi (mp215 gradi Celsius è utilizzato anche dall'industria, ma è più fragile e incline a baffi. La fonte di altro bismuto può essere il film saldabile della lega di stagno-bismuto elettroplaccato piombo, o un altro eutettico può essere utilizzato Lega 42Sn58Bi (m.P138Â ° C) è un film elaborato da immersione a caldo. Questo film ha scarsa duttilità ma alta fragilità ed è anche soggetto a crepe durante la successiva piegatura. Poiché la saldatura contiene bismuto, si sposterà sulla superficie di rame ad alte temperature., Causando il problema di facile incrinatura nel follow-up, quindi ho dovuto cambiare la superficie opaca al trattamento ENIG, ma è facile causare il problema di opacità nera. Qual è la causa della perdita?

Una volta che si sospetta che la resistenza insufficiente del giunto di saldatura possa essere causata dalle lesioni della lega a basso punto di fusione, il metodo thermal scan card meter (DCS) può essere utilizzato per trovare il punto di fusione della saldatura sotto il cambiamento improvviso del flusso di calore durante il riscaldamento.

3. inquinamento di rame negli stagni di stagno Il contenuto originale di rame nella saldatura SAC305 o SAC3807 è 0,5% e 0,7% bywt, rispettivamente. Il rame sulla superficie del bordo è destinato a dissolversi continuamente nella piscina durante le operazioni di saldatura ad onda continua. L'esperienza generale è che il punto di fusione globale (mp) aumenterà anche dopo l'aumento del contenuto di rame. Tuttavia, con la temperatura di funzionamento impostata (260-265°C) e la velocità di viaggio (ad esempio, 1,0-1,2 m/min), non è certamente possibile nella produzione di massa. Qualsiasi cambiamento ballerà. Di conseguenza, il calo tra la temperatura di saldatura e il punto di fusione diventa più piccolo (cioè la dimensione del campo di funzionamento) e la viscosità aumenta. Di conseguenza, i ponti e i cortocircuiti tra le linee strettamente distanziate sulla superficie della scheda PCB, naturalmente, aumentano gradualmente come in risposta.

E una volta che il contenuto di rame supera il limite superiore sicuro (0,9% bywt), CuSn, cristalli esagonali aghi-simili si formeranno anche nella piscina. L'IMC a forma di ago ha un punto di fusione di 415°C e un peso specifico di 8,28. Pertanto, in una piscina SAC305 con un peso specifico di 7,44, diventerà naturalmente un fango affondante quando rimane fermo, quindi può essere rimosso. Il modo corretto per la linea di produzione è che quando la quantità di rame aumenta dallo 0,5% o dallo 0,7% della formula originale, la saldatura aggiunta dovrebbe essere cambiata in SAC300 senza rame (il prezzo unitario è lo stesso), che è solo l'aggiunta di stagno e materiali ausiliari in lega d'argento, naturalmente, può essere utilizzata per diluire l'aumento di rame in stagno liquido. Tuttavia, una volta formato il CuSn, l'IMC a forma di ago non sarà più in grado di fondersi. Può essere rimosso dal fondo della piscina solo dopo raffreddamento (235 gradi Celsius) e in piedi (2 ore). Questo è anche il metodo migliore al momento. NS. Altrimenti, la fluidità dello stagno liquido si deteriorerà inevitabilmente ed è facile cortocircuito e i giunti di saldatura sul bordo avranno inevitabilmente un aspetto simile ad un ago. La linea di produzione di massa dovrebbe analizzare il contenuto di rame ogni due settimane per essere più sicuro.

Fortunatamente, la stella nascente della saldatura senza piombo SCN stagno-rame-nichel (come Nissho NS prodotto SN100C), il grado di fusione del rame sulla superficie del bordo è molto inferiore a quello della lega SAC, ma non può superare lo 0,9% (la formula originale è 0,7%), altrimenti ci saranno problemi con la resistenza dei giunti di saldatura. Questo tipo di SCN non solo scioglie il rame lentamente, ma ha anche un prezzo più basso. L'aspetto del giunto di saldatura è anche molto più bello di SAC. Lo svantaggio è che il punto di fusione è leggermente più alto (227 gradi Celsius, ma fortunatamente, la temperatura di saldatura può raggiungere 265-270 gradi Celsius, che può essere prodotto in serie). L'attività è limitata solo dal brevetto dell'azienda giapponese NS e non può essere selezionata.

4. Inquinamento del ferro. Quando il pool di saldatura a onde è costruito in acciaio inossidabile, il componente di ferro in esso sarà attaccato dallo stagno nell'alta temperatura a lungo termine del SAC liquido per formare FeSn, IMC aghioso, e gradualmente dissolversi nel pool di stagno, con conseguente una pompa di stagno Danno a componenti importanti in Puzhong. La soluzione più completa è quella di cambiare tutti i bagni di stagno e gli accessori in leghe di titanio per costruirli, in modo da evitare il problema una volta per tutte. Una volta che la contaminazione da ferro della saldatura liquida nel pool di stagno supera lo 0,02% di peso (200ppm), i giunti di saldatura avranno un aspetto sabbioso. ipcb è un produttore di PCB di alta precisione e di alta qualità, come: PCB isola 370hr, PCB ad alta frequenza, PCB ad alta velocità, substrato ic, scheda di prova ic, PCB impedenza, PCB HDI, PCB Rigid-Flex, PCB cieco sepolto, PCB avanzato, PCB a microonde, PCB telfon e altri ipcb sono buoni nella produzione di PCB.