Data PCB - Sebab masalah penyelesaian sejuk dalam penyelesaian kembali PCB

Apa itu penywelding dingin? Penyelinapan sejuk PCB adalah fenomena yang berlaku apabila suhu basah minimum yang diperlukan antara komponen elektronik dan PCB tidak mencapai semasa proses penyelamatan. Walaupun terdapat basah setempat, jika reaksi metallurgis tidak lengkap, ia juga akan menyebabkan kejadian tentera sejuk. Tentera sejuk adalah karakteristik oleh penampilan yang lebih gelap, kasar di permukaan kongsi tentera dan kegagalan untuk melekat sepenuhnya dengan bahan tentera.

Pengesahan sejuk PCB berlaku semasa proses penyesalan, apabila suhu basah minimum yang diperlukan tidak mencapai antara komponen elektronik dan PCB, kongsi penyesalan akan membentuk sambungan yang tidak baik. Walaupun terdapat jumlah tertentu basah tempatan, seperti kegagalan untuk mencapai reaksi metallurgi lengkap, juga akan membawa kepada muncul penywelding sejuk. Tentera sejuk adalah karakteristik oleh permukaan permukaan yang lebih gelap dan kasar bagi kumpulan tentera, yang tidak boleh sepenuhnya dicampur dengan bahan tentera.

Alasan penyelesaian Dingin:

1.Penghangatan tidak mencukupi

Salah satu sebab utama penyelesaian sejuk ialah semasa proses penyelesaian, komponen elektronik dan PCB antara suhu basah minimum tidak mencapai. Jika suhu soldering aliran terlalu rendah, solder tidak boleh meleleh sepenuhnya, yang membawa kepada kongsi solder gagal membentuk ikatan logam yang kuat.

2.Masa tentera pendek

Masa tentera yang tidak cukup juga faktor penting yang membawa kepada tentera sejuk. Jika masa tentera aliran tidak cukup, tentera tidak boleh berada dalam masa yang sesuai untuk aliran penuh dan penyebaran panas, formasi kongsi tentera tidak akan cukup kuat. Dalam kes ini, permukaan kongsi askar mungkin kelihatan bosan dan kasar, mempengaruhi prestasi sirkuit.

3.Pencemaran permukaan

Kehadiran kontaminan di permukaan soldering, seperti minyak, debu, dll., boleh mempengaruhi ciri-ciri basah solder, membuat kongsi tidak dapat membentuk sambungan logam yang baik. Walaupun suhu dan masa yang betul dilaksanakan, pencemaran masih boleh menyebabkan tentera sejuk.

4.Kawalan suhu tidak sesuai

Dalam proses penyelamatan aliran, lengkung suhu bakar tidak ditetapkan dengan betul, yang mengakibatkan meningkat cepat atau jatuh suhu, juga boleh memicu penyelamatan sejuk. Tekanan yang tidak sah tepat tentera dalam proses penyanasan boleh menyebabkan kesan tentera yang tidak konsisten. Tentera sejuk boleh dikurangkan secara efektif dengan kawalan suhu yang tepat.

5.Masalah makan Tin

Tentera sejuk juga boleh berlaku kerana kekurangan ciri-ciri memakan tin dari kumpulan tentera sendiri. Kegagalan tentera untuk membentuk ikatan yang baik pada antaramuka akan menyebabkan kesatuan tentera lemah, yang akan membawa kepada tentera sejuk. Oleh itu, memilih tentera yang betul dan memastikan keadaan baik permukaan tentera adalah tindakan penting untuk mencegah tentera sejuk.

Dalam penywelding FR4-PCB industri elektronik, emas telah menjadi salah satu logam penutup permukaan yang paling biasa digunakan kerana kestabilan dan kepercayaan yang baik. Bagaimanapun, sebagai kotoran dalam tentera, emas sangat berbahaya untuk duktiliti tentera, kerana sengit Sn-Au (Sn-Au) komponen intermetal (terutama AuSn4) akan membentuk dalam tentera. Walaupun konsentrasi rendah AuSn4 boleh meningkatkan ciri-ciri mekanik banyak tentera yang mengandungi tin Korea Selatan, apabila kandungan emas dalam tentera melebihi 4%, kekuatan tegangan dan panjang pada kegagalan akan menurun dengan cepat. Lapisan emas murni tebal 1.5um dan legasi pada pad boleh benar-benar melelehkan ke dalam solder fusi semasa soldering gelombang, dan AuSn4 terbentuk tidak cukup untuk merusak ciri-ciri mekanik plat. Bagaimanapun, untuk proses pemasangan permukaan, tebal diterima penutup emas sangat rendah dan memerlukan pengiraan yang tepat. Glazer et al. melaporkan bahawa kepercayaan bagi kumpulan solder antara penutup logam Cu-Ni-Au pada pakej rata kuadrilateral plastik (PQFP) dan FR-4 PCB tidak akan rosak apabila konsentrasi emas tidak melebihi 3.0 W/O.

Terlalu banyak IMC membahayakan kekuatan mekanik bagi kumpulan askar kerana kelemahannya, dan mempengaruhi formasi lubang lonceng dalam kumpulan askar. Contohnya, kumpulan tentera yang terbentuk pada lapisan emas 1.63um pad Cu-Ni-Au boleh ditujukan semula selepas mencetak 7mil (175um) kandungan logam 91% Sn63Pb37 tepat tentera pada pad. Komponen logam Sn-Au menjadi partikel dan terbelah dalam kumpulan askar.

Dalam pemprosesan papan PCB, selain memilih liga solder yang sesuai dan mengawal tebal lapisan emas, mengubah komposisi logam asas yang mengandungi emas juga boleh mengurangi formasi komponen intermetal. Contohnya, jika tentera Sn60Pb40 disewelded ke Au85Ni15, tidak akan ada kelemahan emas.

Dalam proses penyelamatan balik papan sirkuit, kaedah pemeriksaan penyelamatan sejuk biasanya digunakan:

Pemeriksaan Visual: Kriteria pemeriksaan khusus direka untuk memerhatikan penampilan kongsi tentera dan memeriksa fenomena seperti kongsi tentera granular atau permukaan yang tidak licin, yang merupakan ciri-ciri umum tentera sejuk.

Pemeriksaan Optik Automatik (AOI): Menggunakan peralatan automatik untuk kongsi solder imej dengan ketepatan tinggi, ia boleh dengan cepat dan tepat mengenali kongsi solder sejuk potensi dan menyediakan sokongan data kuantitatif.

Pemeriksaan sinar-X: Untuk sirkuit kompleks, terutama pakej BGA, menggunakan sinar-X untuk struktur dalaman kongsi tentera adalah cara yang sangat efektif untuk mengesan masalah tentera sejuk tersembunyi.

Kaedah berkesan untuk mencegah penywelding sejuk PCB:

1.Pastikan suhu tentera yang tepat

Dalam proses soldering reflow PCB, suhu soldering yang sesuai adalah faktor penting untuk mencegah soldering sejuk. Seharusnya berdasarkan saiz dan tebal papan PCBA, serta koeficient panas komponen, tetapkan kurva suhu soldering reflow yang sesuai untuk memastikan solder boleh meleleh dan basah pad sepenuhnya. Ketepatan kawalan suhu secara langsung mempengaruhi kualiti penywelding, jadi rancangan patut memberi perhatian khusus pada titik ini.

2.Kawalan masa tentera

Kawalan masa penyelesaian sama penting, terlalu pendek masa penyelesaian mungkin menyebabkan tentera tidak dapat mengalir dan melekat sepenuhnya, formasi penyelesaian sejuk. Seharusnya memastikan tetapan masa proses penyelesaian untuk memenuhi keperluan penyelesaian dan basah tentera, biasanya dengan menyesuaikan parameter operasi peralatan penyelesaian kembali untuk mencapai. Kawalan masa yang tepat membantu memastikan integriti kumpulan tentera.

3.Pemilihan dan penggunaan bahan

Penggunaan pasta tentera aktiviti tinggi dan aliran yang sesuai juga boleh membantu mencegah tentera sejuk. Pasta tentera kualiti rendah cenderung untuk menyebabkan basah yang buruk, jadi penting untuk memilih pasta tentera kualiti tinggi dan mengawal ketat syarat penggunaan dan penyimpanannya. Selain itu, jumlah aliran yang tepat akan mempromosikan aliran askar dan meningkatkan penyekatan askar.

4.Permukaan tentera bersih

Sebelum tentera, penting untuk memastikan permukaan tentera bersih. Setiap minyak, debu atau oksid akan mencegah kenalan yang baik antara solder dan pad, yang boleh mudah membawa kepada soldering sejuk. Oleh itu, PCB dan pin komponen perlu dibersihkan sebelum soldering untuk menyediakan keadaan soldering yang baik.

5.Kekalkan kedudukan komponen yang stabil

Komponen patut disimpan dalam kedudukan yang stabil semasa proses penyelamatan untuk menghindari gerakan atau angkat. Semasa penyelamatan semula, pergerakan angkat dan posisi komponen boleh menyebabkan pengurangan keseluruhan kesatuan tentera, yang boleh menyebabkan penyelamatan sejuk. Ini boleh dilakukan dengan memastikan ketat PCB dan peralatan tentera yang betul.

Penyelinapan sejuk PCB adalah masalah kritikal yang mempengaruhi prestasi sirkuit dan disebabkan oleh faktor seperti pemanasan yang tidak cukup, masa soldering pendek dan kontaminasi permukaan dan ia boleh dihindari secara efektif dengan memastikan suhu soldering yang betul, kawalan masa, pemilihan bahan, dan bersih permukaan soldering. Fokus pada tindakan preventif ini akan meningkatkan kualiti kongsi tentera secara signifikan, dengan itu meningkatkan keseluruhan kepercayaan dan prestasi papan.