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PCB 기술

PCB 기술 - ​PCBA 발표장: 용접 페이스에 미량 금속 추가

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PCB 기술 - ​PCBA 발표장: 용접 페이스에 미량 금속 추가

​PCBA 발표장: 용접 페이스에 미량 금속 추가

2021-10-30
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Author:Downs

지금까지'주석'은 여전히 최고의 용접 재료였고, 무연 용접고의 성분도'주석'에 기반했지만'납'은 제거되었다.

순수한 주석의 용해점은 231.9°C에 달한다. 사실 일반적인 PCBA 조립 용접에는 적합하지 않다.다시 말해서, 일부 전자 부품은 여전히 이렇게 높은 온도 요구를 만족시키기 어렵다.따라서 보드 어셈블리의 용접은 주석을 주재료로 해야 합니다.그런 다음 은 (Ag), 인듐 (In), 아연 (Zn), 안티몬 (Sb), 구리 (Cu), 비스무트 (Bi) 와 같은 다른 합금 용접재를 추가합니다...그리고 기타 미량의 금속은 그 용해점을 낮추어 대규모 생산과 에너지 절약의 주요 목적을 달성한다.

너는 용접재에 이런 미량의 금속을 첨가하는 목적을 아니?

다른 금속을 추가하는 부차적인 목적은 이상적인 기계적, 전기적, 열적 성능을 얻기 위해 용접점의 특수한 요구 사항을 향상시키는 것입니다.

그러므로"납"의 함량이 조절되지 않을 때 용접고의 성분은 주로 주석연 Sn63Pd37로서 그 공정점은 183 °C로 대폭 낮출수 있다.현재의 무연 용접고, 예를 들어, SAC305 (주석-은-동) 가 구리로 만들어질 때 소량의 은을 첨가하면 그 공정점은 217 ° C로 낮아지고, 소량의 구리와 니켈을 첨가하여 SCN (주석-동-니켈) 을 만들면 그 공용점은 227 ° C로 변하는데, 이 모든 것이 순수한 주석보다 좋다. 주석의 용해점은 비교적 낮다.

회로 기판

무엇때문에 두가지 고융점금속이 일정한 비례에 따라 혼합된후 공정점이 크게 낮아지는가?

지금까지도 주석은 세계 최고의 전자 부품 용접 재료로 남아 있으며, 일반적으로 주석과 함께 사용되는 기타 금속은 은 (Ag), 인듐 (in), 아연 (Zn), 안티몬 (Sb), 동 (Cu), 비스무트 (Bi) 이다...다음은 이러한 용접고에 포함될 수 있는 금속의 특성과 용도에 대한 간략한 설명입니다.

실버(Ag):

일반적으로 용접고에"은(Ag)"을 첨가하는것은 용접재의 윤습성을 높이고 용접점의 강도를 강화하며 피로방지성을 높이기 위해서이다."은" 을 첨가하면 제품이 랭열순환테스트를 통과하는데 유리하지만"은"함량이 너무 높으면 (중량계로 4% 를 초과함.) 용접점이 오히려 바삭해진다.

인듐(In):

인듐(In)은 주석과 합금을 형성할 수 있는 금속에서 발견된 가장 낮은 용해점을 가진 원소일 수 있다.인듐 주석(52In48Sn) 합금의 최저 온도는 120°C, 77.2Sn/20In/2.8Ag에 달한다. 합금의 용해점은 114°C로 더 낮다.저온 용접재는 어떤 특수한 장소에서는 더 좋은 선택이지만, 지금은 전자 조립 업계 전체에 적합하지 않은 것 같다.인듐은 매우 좋은 물리적, 윤습 성능을 가지고 있지만 인듐은 매우 드물기 때문에 매우 비싸며 대규모 응용 가능성이 없습니다.

아연(Zn):

아연 (Zn) 은 매우 흔한 광물이기 때문에 가격이 매우 싸서 거의 납의 가격과 크게 다르다.아연 주석 합금의 용해점은 순수한 주석 (91.2Sn8.8Zn 용해점 200 °C) 보다 낮지만 그 차이는 그리 뚜렷하지 않으며 아연은 공기 중의 산소 (O2) 와 빠르게 반응하는 큰 단점이 있습니다.안정된 산화물이 형성되어 용접재의 윤습성을 방해한다.웨이브 용접 과정에서 이런 결과는 대량의 찌꺼기를 생성하고 심지어 용접의 질에도 영향을 줄 수 있다.이에 따라 아연 합금의 현대 용접 공정은 점차 배제되고 있다.

비스무트 (Bi):

"Bi" 는 주석합금의 용해점을 낮추는 면에서도 아주 뚜렷하다.Sn42Bi58의 용해점은 138°C로 낮지만 Sn64Bi35Ag1의 용해점은 178°C에 불과하다.주석/연/비스무트 합금이라면 비스무트의 용해점은 섭씨 96도까지 낮을 수 있다.비스무트는 매우 좋은 윤습 성능과 비교적 좋은 물리 성능을 가지고 있다.무연 용접재가 유행한 후, 그 수요는 현저하게 증가하였는데, 주로 고온에서 용접할 수 없는 일부 PCB 제품에 사용되었다.예를 들어, 일부 조명 장치는 플렉시블 보드에 용접 된 LED를 사용합니다.

주석 비스무트 합금 용접점의 강도와 아삭함의 부족이 가장 큰 단점으로 신뢰성이 좋지 않다.그래서 어떤 사람들은 용접점의 강도와 피로 저항성을 높이기 위해 소량의"실버"를 추가합니다.불행히도 그의 실력은 여전히 만족스럽지 못하다.이런 저온 용접재 합금을 선택할 때 반드시 특별히 주의해야 하거나 접착제를 첨가하여 충격성과 피로성을 강화할 수 있다.

니켈(Ni):

용접에 니켈(Ni)을 추가하는 것은 용접점을 낮추기 위한 것이 아닙니다.니켈 합금 비율 중 100% 순수한 주석의 용해점이 가장 낮다.용접재에 소량의"니켈"을 첨가하는 원인은 순전히 PCB가 용접과정에 있는 동기판의 용해를 억제하기 위해서이며 특히 PCB 파봉용접과정에서(wave Soldeirng) OSP판에 구리물림이 발생하지 않도록 하기 위해서이다.일반적으로 "니켈" SnCuNi (SCN) 합금 (주석 용접 막대) 이 있는 주석 막대를 사용하는 것이 좋습니다.

구리(Cu):

용접고에 구리(Cu)를 약간 넣으면 용접점의 강도가 높아져 용접점의 강도가 향상됩니다.소량의 구리도 용접재의 인두 부식을 줄일 수 있다.용접고의 구리 함량은 일반적으로 필수입니다. 무게비는 1% 이내이며 1% 이상이면 용접 품질에 영향을 줄 수 있습니다.