Технология PCBA - новый подход к сокращению пустот обработки SMT

известно, что при сварке больших плоских и низконогих деталей образуется пустота, модуль QFN. использование таких компонентов увеличивается. для выполнения стандарта IPC, the formation of voids has caused many designers, дисковое производство У операторов производственных линий и контроля качества. This article will focus on a new method of reducing voids.

когда мы внимательно следим за точками сварки и зазором, один из основных параметров, кажется, не привлекает внимания. This is the solder alloy. в качестве предварительного испытания, the three commonly used lead-free solder alloys on the market all have the characteristics of voiding behavior.

Стратегия дальнейших исследований включает использование олова, висмута, серебра, цинка, меди и других элементов для корректировки этих сплавов и наблюдения за их воздействием на безрассудное поведение. Поскольку этот метод позволяет быстро производить много сплавов, анализ тGA используется в качестве исходного инструмента отбора. анализ TGA позволяет контролировать испарение химических компонентов флюса и распределение температур обратного течения в процессе их соединения с конкретными сплавами. Опыт показывает, что более плавная кривая испарения обычно означает низкую степень образования пористости. из этого исследования были отобраны восемь образцовых сплавов для припоя и продемонстрирована их пустота.

поэтому, 60 QFNs coated with each alloy were soldered on three different coated substrates: NiAu (ENIG), OSP, and I-Sn. химический состав олова, template thickness and layout, Все сплавы имеют одинаковую раскладку фундамента. кривая температуры сварки по точкам плавления сплава. рентгеновские лучи используются для определения уровня пористости. один из сплавов получил наилучший результат с точки зрения кавитационных свойств и был выбран в качестве дополнительного механического испытания на надежность.

Введение

на протяжении многих лет предметом исследования был механизм образования пустоты в сварных точках.. Many void types and formation mechanisms have been identified. самое поразительное - огромная пустота. Основным фактором образования больших пустот, как представляется, является химический состав в пасте.

микропористость, усадочная пустота и пустота киркендаля также хорошо известны, но они не рассматриваются в настоящем документе. на протяжении многих лет было разработано много технологий для сокращения образования пустоты.

Adjusting the chemical composition of solder paste, распределение температуры при обратном обтекании, component, PCB and template design or coating are some optimization tools that are currently being widely used by SMT chip proofing manufacturers. даже производители оборудования предлагают решения для снижения пористости, метод сканирования или вакуума. Однако, другой очень важный параметр определяет образование пустоты в сварном сплаве.

сварочный сплав: необычный и подозрительный фактор. основная причина образования пустоты всегда считалась флюсом в флюсе. Представляется правильным разработать такой способ, при котором можно было бы эффективно уменьшить количество порожних флюсов, поскольку около 50 процентов флюса испаряются в процессе обратного течения, создавая тем самым пустоту. Поскольку основное внимание в исследовании уделялось флюсу для флюса, до сих пор недостаточно внимания уделялось изучению расхождений в кавитации различных припоев.

для измерения уровня пористости при помощи стандартного свариваемого сплава, например SnAg3Cu0, используется базисная пористость. 5 (SAC305), SnAg0. 3Cu0. 7 (низкий уровень SAC0307) и Sn42Bi57Ag1. Все тесты, описанные в настоящем документе, были сделаны с использованием той же химии, что и пластырь.

для того чтобы понять различия в уровнях покрытия ПХД, были испытаны три вида покрытия, обычно используемых в промышленности: OSPCU, ENIG (NiAu) и I - SN. для того чтобы иметь достаточное количество пробелов, используется 120% шаблонов, без сокращения подкладки. для каждого вида Оловянного мазя используется стандартная конфигурация обратного нагрева, применимая к каждому из сплавов для каждого конкретного припоя, для обратного нагрева 60 компонентов с оловянным покрытием QFN.

для каждого элемента проводится рентгеновская проверка, а также измерение уровня пористости в плоскости земли в целях определения степени пористости. процент пустот рассчитывается путем сопоставления размеров пустот и площади поверхности земли. не учитывать размер одной полости. Результаты испытаний показали, что результаты испытаний SAC305 и LowSAC0307 были весьма неудовлетворительными. Sn42Bi57Ag1 получил лучшие результаты.

оптимизация сплавов

Based on these test results, с точки зрения пустых атрибутов, a research program for the best welding alloy was established. Анализ и рентгеновский анализ. In addition, были учтены и другие параметры, such as reflow temperature profile, предел текучести, viscosity range, удлинение и другие технологические параметры.

Стратегия НИОКР включает в себя внедрение стандартного сплава без свинца и его адаптацию к олову, висмуту, серебру, цинку, меди и т.д. анализ TGA позволяет контролировать испарение химических компонентов флюса и распределение температур обратного течения в процессе их соединения с конкретными сплавами. более плавная кривая испарения обычно означает образование пористости на более низком уровне. В настоящем исследовании в качестве объекта дальнейших исследований были отобраны восемь прототипов сплавов для припоя.

восемь прототипов припоя

The same test setup was performed on 8 prototype solder alloys as the initial benchmark test. Это означает, что каждый паяльный мазь используется для сварки QFN на различные базовые пластины облицовка PCB, рентгеновские лучи используются для анализа настоящих каверных характеристик. Preliminary test results show that compared with the standard alloys SAC305, LowSAC0307 and Sn42Bi57Ag1, the void rate level is significantly reduced. пробный сплав G имеет минимальное пористое отношение и самое узкое расширение.

выбрать сплав для дальнейшего механического испытания на надежность.

по сравнению с SAC305 он обладает не только низкой пористостью, но и хорошей сопротивляемостью ударам, вибрации и тепловому циклу. Кроме того, этот сплав был продемонстрирован как применимый к пиковой и селективной сварке, так и к обратному течению. сплав G будет назван LMPA - Q и будет коммерциализирован.