PCB 블로그 - fr4-pcb 무연 인두 용접 난점 및 대책

무연 인두 용접이란 fr4 pcb를 용접하는 데 사용되는 용접 재료에 Pb가 함유되어서는 안 되며, 현재 자주 사용되는 용접 재료 중 Pb의 함량은 40% 에 달한다.무연 용접을 실현하는 관건은 기존의 무연 용접석을 대체할 수 있는 무연 무연 용접석을 찾는 것이다.납 용접재는 일련의 우수한 성능, 저렴한 가격, 충분한 매장량을 가지고 있기 때문에 이미 수백 년 동안 사용되었다.

지난 20년 동안 세계 각지의 전자 업계와 관련 과학기술계는 대량의 인력과 물력을 투입하여 무연 용접재를 연구하고 개발하였다.그러나 이런 신형 전자 재료의 엄격한 요구로 인해 진전이 좋지 않다.현재는 상대적으로 성능이 좋은 Sn-Ag-Cu 합금만 Sn-Pb 합금의 임시 대체품으로 사용할 수 있다.

Sn-Ag-Cu 용접재는 현재 사용되는 무연 인두의 주요 유형입니다.Sn-Ag-Cu 합금은 일반적으로 SAC305-Sn-3. OAg-0.5Cu 및 SAC405-Sn-4. OAg-0.5Cu입니다. SAC305 및 SAC405는 63/37Sn-Pb 용접에 비해 다음과 같은 치명적인 결함을 가지고 있습니다.

1) 고용융점 (SAC는 약 220–, Sn-Pb는 약 183–);

2) 윤습성이 떨어진다(SAC의 윤습성은 Sn-Pb의 약 70%에 해당).

무연 용접재 용접점의 향상으로 인한 주요 문제는 공정 창, 즉 Sn-Pb 용접재의 57~67–(A)에서 23~33–(B)로 낮아져 용접 작업 온도의 가변 범위가 현저하게 낮아졌다는 것이다.이것은 공정에 어려움을 초래할 뿐만 아니라 온도가 너무 높기 때문에 기판과 부품의 성능을 위협하기 쉽다.또한 무오차 용접재의 구멍 윤습성이 떨어져 무연 인두 용접의 난이도를 높였다.무연 인두 용접의 수요를 충족시키기 위한 현재의 주요 대책은 다음과 같다.

1) 운영자를 대상으로 기술 교육을 실시하고 먼저 이론적으로 무연 인두의 특징을 파악하여 의식적으로 충분히 준비한다.

2) PID 온도 제어 전기 인두로 전기 인두 온도의 안정성과 정확성을 보장합니다.

3) 용접을 선택합니다.Sn-Ag-Cu 용접사를 선택하면 Ag의 함량은 1% 일 수 있으며 반드시 3~4% 는 아닙니다.용접사의 지름은 두껍거나 두꺼울 수 있으며 필요한 경우 Sn-Ag-Cu-In-X 용접사를 선택할 수 있습니다.

4) 조작 기술을 연습한다.용접할 때 모재에 용접재를 첨가하여 일정한 시간 (일반적으로 3s를 초과하지 않음) 을 예열하고 조작할 때 주의하고 신중해야 한다.

롤백 용접 워크플로우:

1단계: 온도는 주석의 소리 중 용매의 비등과 하강을 제한하기 위해 초당 3–의 속도로 상승해야 한다.온도가 너무 빨리 상승하면 용매가 끓게 되는데 이는 주석람중의 금속가루가 사방으로 튀어 랭각고화된후 작은 주석주를 형성하여 제품의 전기성능에 영향을 미치게 된다.또한 일부 전자 부품은 온도에 민감합니다.부품의 외부 온도가 너무 빨리 올라가면 부품이 터집니다.

2단계: 용접제가 활성 상태이며 화학 세척을 시작합니다.수용성 보조제와 무세척 보조제는 세정작용은 같지만 온도는 약간 다르다.이때 용접고의 용접제는 용접재료 표면의 산화물과 fr4pcb 용접판의 용접 방지 표면을 신속하게 파괴하여 부속품의 용접단이 fr4pcb 패드와 완전히 접촉하게 한다.

3단계: 온도가 지속적으로 상승하면 용접재 입자가 먼저 단독으로 용해되어 액화와 표면의 주석 흡입의"스퍼트"과정을 시작한다.이 방법으로 가능한 모든 표면을 위로 덮고 용접점을 형성하기 시작합니다.

4단계: 이 단계가 가장 중요합니다.모든 단일 용접재 입자가 용해되고 결합하여 액체 주석을 형성하면 표면 장력이 용접 발의 표면 방향을 형성하기 시작합니다.컴포넌트 핀과 fr4 pcb 용접판 사이의 간격이 4mil 이상이면 표면 장력으로 인해 핀과 용접판이 분리되어 필드가 열릴 가능성이 높습니다.