Технология PCB - загрязнение от наплавки на гребень

Pollution of lead-free wave soldering of circuit boards

1. Lead pollution causes solder joints to float
Since the CTE of the печатная плата в направлении Z около 55 - 60 ppm/ градус Цельсия, plus the less soft solder of SACтри05, коэффициент теплового расширения только около 22 ppm/ degree Celsius; once the wave soldering, между поверхностью проходного кольца и припоем, When the growth is poor due to the hindrance of a small amount of lead, частое расщепление точек на поверхности кольца. при хорошем и мощном развитии IMC, сама сварная точка может быть разорвана. По статистическим данным, в большом количестве Оловянного кольца появились плавучие трещины, it is found that small holes and small rings (below 14mil) have fewer cracks. Конечно, this is due to the amount of solder in the hole, Это дифференциальный эффект, вызванный различными тепловыми свойствами.

в процессе затвердевания образуется сварочная точка в тех случаях, когда свариваемая мембрана с припоем для ножек деталей в некоторых точках сварки все еще используется для обработки Оловянного или свинцового олова с серебряным покрытием (Sn36свинец2Ag, 177°C), небольшое количество свинца будет вытеснено и перемещено в конечную точку охлаждения медной подушки печатная плата. из - за препятствий со стороны свинца в процессе сварки не удалось успешно создать необходимые доброкачественные IMC (C u6Sn5), что привело к дальнейшему образованию сплавов Sn / Pb / AG с температурой плавления 179°C, интенсивность которых значительно снизилась. Кроме того, часто из - за сужения точки сварки на поверхности проходного кольца конический шов вызывает поверхностные трещины и даже медное кольцо поднимается с основания. при небольшом загрязнении свинцом разрыв точек сварки и плавка медного кольца практически неизбежны, и вероятность их более высокой, чем вероятность сужения в направлении Z листового листа и их несинхронности с припоем.

At this time, microsection method can be used to further confirm the failure mode (Failure Mode), or the "Differential Scanning Calorimetry; DSC) can be used to measure the melting point of each local solder joint of SAC305? Бывший депутат. is lower than 210~C, можно утверждать, что на него повлияло небольшое количество свинца или висмута, whose unfavorable properties lower the melting point. японская клиентура предпочитает криогенный припой "олово цинк висмут", почти наверняка всплывет плавающая трещина.

Еще одна важная причина трещины в точке сварки заключается в том, что небольшое количество свинца в местном районе сварной точки может стать вторым компонентом, и в 305 с оловом и серебром образуются локальные сплавы Sn36Pb2 - Ag. The eutectic point (EuteCtiCmp) is only 177°C, зона окончательного отверждения в сварном корпусе, В случае недостаточной прочности, обычно становится чувствительной точкой трещины. Therefore, известно, что сварные точки состоят из большого количества свинца и олова, однородность и прочность материалов действительно являются вкладом свинца; Однако, once the lead becomes a trace amount of pollution, недостаток прочности из - за неоднородности материала., Engineers must fill in.

2. Bismuth pollution
The possible source of bismuth contamination is the use of Sn8Zn3Bi (mp191-195°C; Japanese household appliances often specify it for use, such as NEC). This wave soldering (or reflow) solder has a low melting point and is cheap, Он также может снизить содержание цинка. The tendency to rust in moisture. другой вид припоя, SnAgBi (mp215 degree Celsius is also used by the industry, Но он хрупок и длиннее бороды. Другими источниками висмута могут быть свариваемые мембраны из гальванического свинцово - висмутового сплава, or another eutectic can be used Alloy 42Sn58Bi (m.P138°C) is a film processed by hot dipping. Эта плёнка плохо растягивается, но высокая хрупкость, and is also prone to cracking during subsequent bending. Потому что в припое содержится висмут, it will move to the copper surface at high temperatures., проблемы, которые могут привести к срыву последующей работы, so I had to change the matting surface to ENIG treatment, но легко создать проблемы с черной подушкой. What is the cause of the loss?

при возникновении подозрений относительно недостаточной прочности точки сварки может возникнуть повреждение сплава с низкой температурой плавления, the thermal scan card meter (DCS) method can be used to find the melting point of the solder under the sudden change of heat flow during the heating.

3. Copper pollution in tin ponds
The original copper content in SAC305 or SAC3807 solder is 0.5% и 0.7% bywt, по отдельности. The copper on the board surface is bound to dissolve into the pool continuously during continuous wave soldering operations. The general experience is that the overall melting point (mp) will also increase after the copper content rises. Однако, under the set operating welding temperature (260-265°C) and travel speed (for example, 1.0 - 1.2 m/min), it is certainly not possible in mass production. Все перемены будут танцевать. As a result, the drop between the soldering temperature and the melting point becomes smaller (that is, the size of the operating range) and the viscosity increases. As a result, перекрытие моста и короткое замыкание между линиями печатная плата board surface, Конечно, gradually increase as in response.

And once the copper content exceeds the safe upper limit (0.9% bywt), фосфористая бронза, hexagonal needle-like crystals will also be formed in the pool. температура плавления игольчатой IMC 415°C, удельный вес 8.28. Therefore, в водохранилище SAC305 с удельным весом 7.44, когда он неподвижный, он, конечно, превращается в провальный раствор., чтобы его можно было Удалить. The correct way for the production line is that when the amount of copper increases from 0.5% или 0%.исходный рецепт 7%, the added solder should be changed to copper-free SAC300 (the unit price is the same), в них добавлены только вспомогательные материалы из олова и серебра, Конечно, it can be used to dilute the rise of copper in liquid tin. However, once the CuSn has been formed, игольчатый IMC больше не сможет растаять. It can only be removed from the bottom of the pool after cooling (235 degree Celsius) and standing (2 hours). Это также лучший способ сейчас. NS. Otherwise, текучесть жидкого олова неизбежно ухудшается, короткое замыкание, А сварные точки на платы неизбежно видны. The mass production line should analyze the copper content every two weeks to be more assured.

К счастью, в качестве исходного сырья для бессвинцового припоя SCN оловянно - медного никеля (например, Nissho NS SN100C) уровень плавления меди на поверхности платы значительно ниже, чем в сплавах SAC, но не выше 0,9% (по первоначальной формуле 0,7%), в противном случае возникает проблема прочности припоя. Этот SCN не только растворяет медь медленно, но и дешево. внешний вид сварных точек гораздо красивее, чем у САС. недостаток заключается в том, что температура плавления немного выше (227 градусов по Цельсию, но, к счастью, температура сварки может достигать 265 - 270 градусов по Цельсию, может быть произведена серийно). этот бизнес ограничен патентами только японских компаний NS, которые не могут выбирать.

4. Iron pollution.
когда волнообразная сварочная ванна изготовлена из нержавеющей стали, the iron component in it will be attacked by the tin in the long-term high temperature of the liquid SAC to form FeSn, игольчатый IMC, медленно растворяться в луже, resulting in a tin pool pump Damage to important components in Puzhong. самое окончательное решение заключается в замене всех бункеров и принадлежностей к олову титановыми сплавами для их изготовления., чтобы раз и навсегда избежать неприятностей. Once the iron contamination of the liquid solder in the tin pool exceeds 0.02% bywt (200ppm), the solder joints will have a sandy appearance.
Ipcb - это высокая точность, high-quality печатная плата изготовитель, such as: isola 370hr печатная плата, высокая частота печатная плата, high-speed печатная плата, основа интегральной схемы, ic test board, импеданс печатная плата, HDI печатная плата, гибкость печатная плата, buried blind печатная плата, Дополнительно печатная плата, микроволновая плата, терфон печатная плата and other ipcb are good at печатная плата обрабатывающая промышленность.