PCB Tecnico - Due metodi di trattamento superficiale per resistenza alla saldatura PCB

I dati sperimentali sono presentati per dimostrare che la resistenza alla saldatura del trattamento superficiale OSP è più forte di quella della scheda PCB di trattamento superficiale ENIG. Tuttavia, è anche confermato che la resistenza alla saldatura di OSP si deteriorerà nel tempo. Pertanto, più a lungo il prodotto viene venduto sul mercato, più alto dovrebbe essere il tasso di difetto.

I dati sperimentali sono presentati per dimostrare che la resistenza alla saldatura del trattamento superficiale OSP è più forte di quella del PCB di trattamento superficiale ENIG. Tuttavia, è anche confermato che la resistenza alla saldatura di OSP si deteriorerà nel tempo. Pertanto, più a lungo il prodotto viene venduto sul mercato, più alto dovrebbe essere il tasso di difetto.

Cari amici sono stati nel settore dell'assemblaggio di circuiti stampati SMT e PCBA per molto tempo. Forse ho sentito un esperto o un'esperienza senior condividere e dirvi che "La forza di saldatura del circuito di trattamento superficiale OSP è più forte del trattamento superficiale ENIG." Un termine più professionale dovrebbe essere Dire "La forza del giunto di saldatura del circuito di base di rame è più forte di quella della base di nichel", Ma poche persone sembrano essere in grado di trovare un dato per dirti "Quanto è più forte la forza di saldatura di OSP di ENIG?"

Sapete che cosa è il circuito di trattamento superficiale ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold)? Che circuito stampato è il trattamento superficiale ENIG? Quali sono i vantaggi e gli svantaggi?

Sai cos'è il circuito di trattamento superficiale OSP (Organic Solderability Preservative)? Che cosa è OSP (film di protezione della saldatura organica) circuito di trattamento superficiale? Quali sono i vantaggi e gli svantaggi?

Ho cercato molti rapporti su Internet, ed infine ho scoperto che la versione inglese del rapporto [Strength of Lead-free BGA Spheres in High Speed Loading] pubblicato da "Niho Superior, Japan" è relativamente semplice e facile da capire. Questo articolo utilizzerà fondamentalmente questo Questo rapporto serve come materiale per illustrare la capacità della saldatura OSP e ENIG di resistere allo stress.

Poiché i dispositivi portatili sono molto popolari al giorno d'oggi, gli utenti accidentalmente li cadono a terra quando li prendono. L'affidabilità dei due diversi trattamenti superficiali di ENIG calcola l'energia di frattura (Fracture Energy) della sua sfera di saldatura BGA come standard per la valutazione della resistenza alla saldatura.

I campioni di prova e le condizioni del presente rapporto sono le seguenti. I lettori interessati ai dettagli del rapporto possono cercare il nome del rapporto originale su Internet e dovrebbero essere in grado di trovarlo:

■BGA palla diametro: 0.5 +/-0.01mm

# Laminate FR4 #

# Spessore: 1.6mm #

* Utilizzando la maschera di saldatura Pad definito: 0.42+/-0.02mm

♪ Resist Spessore: 30-40um

■Trattamento superficiale del circuito (finitura): OSP, ENIG (0.3um Ni/0.03um Au)

Lega di saldatura a sfera: Sn-3.0Ag-0.5Cu, Sn-0.7Cu-0.05Ni-0.006Ge, 63Sn-37Pb

– Taglio a velocità: 10, 100, 1000, 2000 e 4000 mm/sec

Questo rapporto utilizza fondamentalmente due metodi di prova, spinta (Shear-test) e pull-test (Pull-test), ma solo il rapporto di spinta è utilizzato qui. I lettori interessati possono trovare questo rapporto originale su Internet. La spinta qui è in realtà la forza di taglio laterale della palla di saldatura (Shear)

Va ricordato che questo rapporto utilizza l'"energia di frattura" della sfera di saldatura per calcolare la sua forza di saldatura, perché quando si verifica la forza di taglio massima, la sfera di saldatura non può cadere completamente. Ci sono delle possibilità. È solo una parte della crepa, ma la spinta massima è stata calcolata. Pertanto, solo il calcolo della forza di taglio massima invece della forza di saldatura sarà un po 'distorto. Deve essere calcolata l'area dell'area chiusa formata dall'intera forza di taglio e dalla distanza (sopra). Può rappresentare la forza di saldatura.

Media_energia_frattura_come_funzione_della_velocità_di_taglio

Dal punto di vista dell'intero rapporto, i risultati della resistenza alla saldatura per i trattamenti superficiali OSP ed ENIG possono essere riassunti come le seguenti conclusioni:

■Più veloce è la velocità di taglio applicata alla sfera di saldatura, indipendentemente dal fatto che la sfera di saldatura sia saldata al trattamento superficiale di OSP o ENIG, la sua energia di frattura (energia di frattura) diminuirà rapidamente man mano che la velocità di taglio aumenta. Ciò mostra che la velocità di caduta del prodotto PCB è un danno fatale alla resistenza alla saldatura delle parti elettroniche sul circuito stampato, e più pesante è la parte, maggiore è il danno, perché F = ma. Più alta è l'altezza della caduta, più svantaggiosa è.

■Per la saldatura SAC305, la resistenza alla rottura della saldatura sulla scheda di trattamento superficiale PCB OSP contro la forza di taglio è migliore di quella della scheda di trattamento superficiale PCB ENIG, specialmente quando la velocità della forza di taglio è 100mm/sec, la differenza è la più evidente, ma raggiunge 1.000 Quando la velocità di taglio è superiore a mm/sec, lo spazio tra i due diventa sempre più piccolo. Questo può spiegare che ENIG e OSP non sono molto diversi quando si esegue un test di caduta del metallo nudo, ma OSP è ovviamente migliore di ENIG quando si esegue un test di caduta.

Il rapporto ha inoltre condotto esperimenti e confronti specifici per As reflow, Double reflow e 200 (H) ore (Reflow + 200hr@150 °C) a 150°C dopo riflusso. Lo scopo principale è quello di capire l'influenza di IMC (composti intermetallici) sulla resistenza alla saldatura delle sfere di saldatura BGA in condizioni di tempo e temperatura.