PCB 뉴스 - 회로기판 무연 용접의 우려 (3) 인터페이스 마이크로홀

회로기판 무연 용접의 우려 (3) 인터페이스 마이크로홀

초기에 저자는 처음으로 용접점 구멍, 용접 고리 부유, 납 주석 결정의 세 가지 결함을 사용하여 무연 용접이 현재의 납 용접보다 품질이 점점 더 떨어지고 있음을 나타냅니다.사실 무연 용접의 신뢰성이 불가피하게 손상될 수 있는 더 많은 우려가 있다.이러한 각종 부정적인 품질의 출현은 여전히 업계와 공급업체가 시효를 쟁취하고 강도를 높여 일부 고통스럽고 일부 이미 알고 있는 문제와 미지의 문제를 해결하려고 시도하고 있다. 그렇지 않으면 상하류와 주변 공급과 수요의 부족이 나타날 것이다.,끝없는 논쟁과 끝없는 번거로움을 야기하다.1. 주류 용접재의 형성 무연 용접재는 SAC305(S n 9 6.5%, A g 3.0%, C u 0.5%) 또는 SAC405(S n 9% 5.5%, A g 4.0%, C u 0.5%) 등으로 최종 확정되었다. 공칭(NO mina 1) 중량은 합금보다 주류이다.이 업계는 이미 대량의 다양한 테스트를 진행하여 대규모 생산에 사용할수 있는 온도시간표와 여러가지 고장모식에 대한 예시와 공감대를 구축하고 일부 실제적인 신심을 얻었다.업스트림과 다운스트림은 다른 합금 용접에 더 많은 노력과 시간을 소비하는 것이 거의 불가능합니다.일본 회사들은 낮은 용해점의'주석-아연-비스무트'합금(S n 89%, Z n 8.0%, B i 3.0%)이나 기타 안티몬(S B), 수갑(G e) 또는 니켈(n i) 각종 용접재를 자주 사용한다.사실 유럽과 미국 다운스트림의 주요 OEM 고객들은 거의 동의하지 않습니다. 무연 SAC와 납 함유 Sn63 (Relow) 온도-시간 곡선 (PrOnle) 의 비교입니다.

두 가지 주류의 주석, 은, 구리 용접재 중 SAC305가 우위를 점하고 있다.그 이유 중 하나는 은이 1% 의 비용을 줄이는 것이 자연히 더 싸기 때문이다.둘째, 용접점의 긴 막대 Ag3Sn은 비교적 나쁜 IMC를 가지고 있다.감소하다.현재의 S A C 3 O 5 합금 조제 특허는 일본 Senju Metals사와 미국 아이오와 대학이 공동으로 소유하고 있다.각 국가의 모든 용접재 공급업체는 반드시 로열티를 지불해야 한다.웨이브 용접, waVeSneldin g, PCB의 주석 분사 공정의 경우 SAC305도 사용할 수 있지만 비용 절감을 위해 더 저렴한 주석 구리 합금 (Sn99.3%, Cu 0.7% 중량) 도 사용할 수 있다.그러나 용해점은 SAC305보다 10°C 높은 227°C에 달한다.또한 주석 침전 시간이 S n 6 3/P b 37의 주석 침전 시간보다 훨씬 길 것으로 예상되므로 피크 온도가 265-2 70도일 때의 체류 시간을 당초 3-4초 앞선 것에서 4-5초로 늘려야 한다.

파봉용접이나 주석을 분사하는 용접조의 구리함량이 중량계에 따라 0.2% 증가할 때 그 액화온도는 6°C 더 상승하여 판재와 부품에 대한 손상을 증가시킨다.이런 손상은 대형 두꺼운 판자에 있어서 더욱 심각하며, 왕왕 판재의 층과 폭발을 초래할 수 있다.일단 270 ° C에서 대형 반제품을 분사 처리하면 후속 용접은 4-7 초의 강한 열 응력에 더 시달리기 어려울 것입니다.원가와 품질로 볼 때 227C 주석동합금을 사용하여 주석을 분사하고 파봉용접을 진행하는가 하는것은 확실히 심사숙고해야 한다.2. 인터페이스 마이크로 구멍 (1) 인터페이스 마이크로 구멍의 위치 용접물 (So1der) 이 PCB 용접판 (P ads) 받침대에 용접점 (So1der-Poi-nt) 을 형성할 때 용접판 받침대 (구리와 니켈을 가리킴) 와 용접점의 메인 용접점 사이에 많은 상황이 자주 나타난다.작은 구멍.인터페이스에서 지름이 40 μm 미만인 이 작은 구멍은 실제로 주로 구리와 주석 사이에 위치하며 IMC와 교차되어 공존합니다.자연히 마이크로 캐비티가 나타나는 곳에서는 IM C가 생성 될 수 없으며 결합 강도가 부족해야합니다.

(2) 인터페이스 마이크로 구멍의 문제 인터페이스의 마이크로 구멍은 인터페이스에서 멀리 떨어진 용접점의 구멍과 완전히 같지 않습니다.그러나 용접점의 결합강도에 있어서 대량의 계면미공은 더욱 살상력을 갖고있다.이러한 차이는 고품질의 마이크로 슬라이스 화면에서 식별 될 수 있으며 고출력, 고해상도의 X선 검출 장치에서 명확하게 판단 될 수 있습니다.용접점 강도에 문제가 발생하면 모든 증거가 숨겨집니다. 인터페이스에 형성된 간격은 크거나 작을 수 있습니다.40 μm가 넘는 큰 경계 얼굴은 용접점의 강도에 큰 파괴력을 가지고 있습니다.

(3) 인터페이스에 미세한 구멍이 생기는 주요 원인 PCB 용접판 표면의 실제 용접 가능한 처리는 분사, 침은, 침석, OSP 및 ENIG를 포함한다.처음 네 가지는 모두 구리를 IMC 기체로 하고 니켈침금은 화학도금을 용접기체로 사용하여 Ni3Sn4를 형성한다.사실 고밀도 SMT 용접의 경우 주석 분사 공정이 적합하지 않은 경우가 많습니다.다른 네 개의 표면 처리층은 모두 유기물이 참여할 것이다.그것들이 고온에서 갈라져 기체로 분해되어 제때에 빠져나오지 못할 때, 그것들은 당연히 제자리에 있어야 미강을 형성할 수 있다.실제로 Gongqu S n, IA g, OSP 등의 필름과 ENIG의 금층 등은 단지 하단의 구리와 하단의 니켈의 보호막으로서 산화 및 용접 저항이 없으며 용접에 관여하지 않는다 (IS n 제외).반응따라서 두께가 얇을수록 유기물이 적어지고 인터페이스 미세 구멍의 기회가 작아지는 것으로 알려져 있지만 박막이 얇을수록 용접 보호 기능을 할 수 없다.표면처리층 자체뿐 아니라 인터페이스에 미세한 구멍이 생기는 이유도 주범이다.또한 용접제 설계도, 용접 온도의 분포, 용접판 표면의 청결, 용접고의 흡수성 및 용접판의 설계가 모두 인터페이스가 될 것이다.미강의 원인.현재 조립 높이를 낮추고 비용을 절감하기 위해 일부 기존 QF P (Quad F1at Package) 연장 발 Gu11 날개 또는 후크 발 J-1 일등 제품은 취소되고 부품 복부 하단의 외주는 용접판 위에 직접 설계되며 PCB 판 표면도 추가 용접판에 대응합니다.특히 Quad F1at NO-1 헤드(Q FN)라고 불리는 직접 용접 페이스트를 사용하여 대면 용접을 수행합니다.이 새로운 Q FN 용접점은 중원 지역에 이미 많은 공백이 있으며 무연 용접은 불에 기름을 부을 것입니다.또한 순수한 주석 도금층은 소자 복면 하단의 절단 측면에서 주석 수염의 성장을 초래할 수 있으며, 인접한 주석 수염은 또 다른 지기의 고통이 될 수 있다. 나머지는 BGA 볼 발 용접점 응용에서의 빈틈이다.오른쪽은 QFN 전체 평면 용접점의 공백입니다.그러나 패키지의 더 큰 사각형 용접 디스크의 중심을 수신하는 경우 핫 파스의 고르지 않은 연결 때문에

(4) 인터페이스 마이크로 구멍은 여러 용접점에서 빈틈이 발생하는 원인이 너무 많다고 가정하기 때문에 (납과 무연 혼합물을 함유한 용접점의 빈틈이 비교적 많다.) 인터페이스 마이크로 구멍을 자세히 구분하기 어렵다.두 가지 주요 가설을 제시했다: 1.녹색 페인트의 미량 잔류물과 같은 구리 표면이 오염되었습니다.2. 구리 표면이 지나치게 거칠거나 다른 오염, 또는 수분 접착 등. (5), 또 다른 Kirkendall 빈틈이 구리 기체에서 고온 용접을 하는 순간, 액체 주석에서 구리의 용해 속도가 고르지 않을 때 성장하는 Cu6Sn5IMC와 하단 구리 사이에 또 다른 대체물이 형성된다.이렇게 하면 부근의 원자가 이동할 수 없다.(Disp1 시멘트) 및 K 구멍이라고 불리는 작은 구멍의 형성.일반적으로 용접판이 연속적으로 고온의 충격을 받으면 이러한 K 구멍은 점차 커져 용접점의 강도가 부족한 번거로움을 초래할 수 있다.현재 이런 K구멍에 대한 연구는 아직 보편화되지 않았는데, 이것이 바로 무연 용접과 고온 노화이다.SEM의 일 표면에서 볼 수있는 K 구멍은 바닥 구리와 긴 두께 IMC 사이에 있음을 명확하게 식별 할 수 있습니다.