PCB Tecnico - IMC e frusta di latta per saldatura senza piombo PCB

1. Piombo metallico il cui lavoro è nella saldatura

La saldatura morbida a bassa temperatura dei circuiti stampati PCB è sempre stata basata su lega eutettica (o eutettica) stagno-piombo (S n 6 3 / Pb 37). Non solo la qualità è buona, facile da usare e affidabile, ma anche la tecnologia è matura, l'offerta è intatta e il prezzo è basso, tutto ciò può essere attribuito alla partecipazione del piombo. Il suo unico svantaggio fatale è che è tossico e dannoso per il corpo umano. Al giorno d'oggi, il piombo deve essere rimosso quando la protezione dell'ambiente è responsabile. Non solo l'esecuzione di tutti i tipi di saldature senza piombo è molto inferiore a quelle con piombo, ma non c'è alcun sostituto per esso. Quando stavo per partire per sempre, improvvisamente ho pensato a [Piombo], dov'è il sacro? E come puo' essere cosi' eccezionale? Di seguito è riportato un riassunto di alcune delle funzioni importanti del piombo nella saldatura per farvi capire:

Questa è una struttura omogenea di leghe di stagno-piombo in varie proporzioni

A. Il piombo può essere facilmente fuso con lo stagno in qualsiasi rapporto per formare una lega omogenea. Non ci sarà nessun D en dr ite SIMC incompatibile tra loro. Al massimo, è divisa solo in area ricca di piombo (area ricca di piombo), che è una singola area di colore dopo microincisione. Il contenuto di piombo è compreso tra 50-70% wt), o l'area ricca di stagno (l'area ricca di stagno è nera dopo microincisione e il contenuto di stagno è 5-80% wt). Il piombo è l'unico metallo che può lavorare a stretto contatto con lo stagno.

B. Il piombo è 11 volte più economico dello stagno, che può ridurre il costo della saldatura. Inoltre, quando è presente piombo, la velocità di dissoluzione del Cu solido nel liquido S n sarà rallentata, il che può ridurre la comparsa di IMC muto ramificato nel giunto di saldatura e migliorare la forza di saldatura in uno stato molto omogeneo.

C. Il punto di fusione del piombo è 32 2 gradi Celsius e il punto di fusione dello stagno è 2 3 1 gradi Celsius. Dopo la lega, il punto di fusione diminuisce. La composizione eutettica è S n 6 3 /P b 37 m. p. Solo 183 gradi Celsius, nessun danno alle parti elettroniche e ai circuiti stampati.

D. I baffi di latta non cresceranno più dopo l'aggiunta di piombo a oltre il 20% e le varie formule di galvanizzazione di stagno-piombo sono molto maturi, il che è molto conveniente per i piedi delle parti e galvanizzazione PCB. Naturalmente, il film di stagno-piombo o i giunti di saldatura non cresceranno a lungo.

E. La lega di piombo-stagno S n 6 3 ha una bassa tensione superficiale (380 dyn e/260 gradi Celsius, che significa meno coesione), basso consumo di calore, stagno facile da toccare, tempo di immersione molto breve (media 0,7 secondi), angolo di contatto Molto piccolo. Per quanto riguarda il SAC305 senza piombo, che è più promettente per diventare il mainstream, la sua tensione superficiale è alta fino a 460 dyne / 260 ° C, il tempo di immersione dello stagno è lungo fino a 1,2 secondi e l'angolo di contatto è 4 3-4 4°. I cuscinetti di saldatura spesso espongono rame quando non è facile perdere stagno.

F. La lega di piombo-stagno è molto morbida e la struttura è fine e uniforme dopo la solidificazione e non è facile da rompere. SAC305 ha una consistenza dura dopo la polimerizzazione (il falso alto valore di lettura di B a 1l S h e ar Te S tâ€*, che spesso causa assenza di piombo è meglio che fuorviante senza piombo, e la struttura eterogenea è ruvida e facile da rompere.

2. IMC di stagno-argento-rame piombo-saldatura lavorata da SMT

In termini di SAC305 (3,0% Ag, 0,5% Cu e il resto sono S n, SAC305 in breve), è molto difficile ottenere una distribuzione uniforme dei componenti durante la sua preparazione. Pertanto, è quasi impossibile ottenere una composizione eutettica omogenea complessiva. possibile. È impossibile raggiungere lo stato di omogeneità di Sn63/Pb37 durante il processo di riscaldamento e raffreddamento senza passare attraverso alcun Pasty State, ma direttamente avanti e indietro tra liquefazione e solidificazione, e la sua struttura può raggiungere quasi lo stato omogeneo senza evidenti dendriti.

Durante il raffreddamento SAC305, alcune parti di stagno puro si solidificheranno all'inizio e saranno disperse per formare un telaio simile a ramo. Quando altri materiali liquidi rimanenti continuano a raffreddarsi e solidificarsi in ogni telaio vuoto, si restringono e si restringono in volume, per poi formare una costrizione leggermente incrinata (la parte centrale della superficie esterna dove finalmente si raffredda un pezzo di saldatura). Una volta che la vibrazione si verifica durante il trasporto, vari microcrack possono espandersi, con conseguente scarsa resistenza. A meno che il SAC305 non possa essere saldato con una velocità di raffreddamento rapida (ad esempio, 5-6°C/SeC), la struttura complessiva diventerà più delicata a condizione di ridurre l'aspetto dei rami ed essere più omogenea.

È difficile per le leghe di saldatura non omogenee raggiungere lo stato ideale di eutettico nella saldatura senza piombo PCB

Le leghe di saldatura eterogene sono difficili da raggiungere, lo stato ideale di eutettico, quindi apparirà un "pastoso" (pastoso) durante il processo di solidificazione, cioè, una fase solida (dendrite) e una fase liquida coesisteranno temporaneamente Il periodo transitorio. Finché l'intera solidificazione non sarà completata, ci saranno più impurità e confini fragili e instabili.

Fenomeno di micro-cracking nella saldatura di circuiti stampati

Il punto di fusione dello stagno è 231Â ° C, l'argento è 961Â ° C, il rame è 1083Â ° C e l'mp di SAC305 è solo 217Â ° C. Pertanto, è noto che l'aggiunta di 3% argento e 0,5% rame ha raggiunto l'effetto di abbassare il punto di fusione della lega. L'aggiunta di Ag può anche aumentare la durezza e la resistenza del giunto di saldatura, ma formerà anche rapidamente un lungo IMC di Ag3S n nel giunto di saldatura, che avrà un effetto negativo sull'affidabilità a lungo termine. Dopo l'aggiunta di rame, c'è un altro vantaggio di ridurre l'infiltrazione di rame extra. Nella saldatura senza piombo per saldatura ad onda, una volta che la quantità di rame supera l'1,0% in peso, cristalli aghi appariranno spesso all'interno e sulla superficie del giunto di saldatura. Non solo la forza è ridotta, ma anche il problema del cortocircuito quando il corpo dell'ago è troppo lungo.

L'elaborazione del PCB di saldatura ad onda, che si tratti di SAC o lega di stagno-rame (99.3Sn, 0.7Cu), è soggetta a eccessiva contaminazione di rame. Il modo generale per risolvere il problema è quello di aggiungere stagno o stagno e argento al posto del rame durante l'integrazione. Tuttavia, come migliorare il processo di gestione richiede ancora molta esperienza pratica.

Quando la contaminazione di rame della saldatura ad onda di piombo è troppo alta, la superficie irregolare da saldare avrà un effetto negativo sulla resistenza dei giunti di saldatura.

Nella saldatura a onde senza piombo, l'eccessivo inquinamento di rame causa spesso problemi di ponti e iceberg