Технология PCB - Факторы, определяющие взаимосвязь между нержавеющими припоями PCB

With more and more lead-free PCB electronic products on the market, Проблема надежности стала предметом озабоченности многих. Unlike other lead-free related issues (such as alloy selection, окно процесса, etc.), we often hear very different views on reliability. сначала, we heard many "experts" say that lead-free is more reliable than tin-lead. В то время, когда мы верили, что это правда, another "expert" said that tin-lead is more reliable than lead-free. кому мы должны верить? It depends on the specific situation.

надежность межсоединений вваривания пхдб без свинца является весьма сложной проблемой, которая зависит от многих факторов. Мы перечислили лишь семь следующих факторов:

1) зависит от сварочного сплава. для рефлюксной сварки "основной" PCB без свинца является сплавом Sn - Ag - Cu (SAC), тогда как пиковая сварка волны может быть SAC или Sn - Cu. Сплавы SAC и SN - Cu обладают различными свойствами надежности.

2) зависит от технологических условий. для больших сложных схем температура сварки, как правило, составляет 260°C, что может отрицательно сказаться на надежности компонентов PCB, но менее серьезно сказывается на пластинах малого размера, так как максимальная температура обратного сварки может быть относительно низкой.

3) Depends on the PCB laminate material. Certain PCBs (especially large and complex thick circuit boards) may cause delamination, трещина слоистой плиты, Cu cracks, CAF (conducting anode wire whiskers) due to the higher lead-free soldering temperature of the PCB due to the properties of the laminate material. число неудач, таких как неудачи, увеличилось. It also depends on the PCB surface coating. например, После наблюдения, it was found that the joint between welding and Ni layer (from ENIG coating) is more susceptible to fracture than the joint between welding and Cu (such as OSP and immersion silver), especially under mechanical impact (such as in a drop test). ). In addition, в испытании на падение, PCB без свинца soldering will cause more PCB cracks.

Это зависит от компонента. некоторые компоненты, такие, как пластмассовые блоки, электролитические конденсаторы и другие, более подвержены воздействию повышения температуры сварки, чем другие факторы. Во - вторых, оловянная проволока представляет собой еще одну проблему надежности, поскольку в высококачественных продуктах с более длительным сроком службы оловянная проволока уделяет больше внимания мелкомасштабным деталям. Кроме того, высокая модульность сплавов SAC будет оказывать дополнительное давление на компоненты и вызывать проблемы с элементами с низким к - диэлектрическим коэффициентом, которые, как правило, более подвержены сбоям.

5) зависит от условий механической нагрузки. чувствительность к высокой интенсивности напряжений сплавов SAC требует уделения более пристального внимания надежности нержавеющей сварной линии PCB в условиях механического удара (например, падение, изгиб и т.д. при высоком напряжении перенапряжение приводит к легкой сварке (и / или PCB). перелом.

6) зависит от условий термомеханической нагрузки. в условиях теплового цикла взаимодействие ползучести / усталости может приводить к утрате точки сварки путем кумулятивного эффекта повреждения (т.е. скорость ползучего напряжения изменяется в зависимости от размера тепловой механической нагрузки на сварной точке, и поэтому при "относительной умеренности" сварная точка SAC может выдерживать больше теплового цикла, чем сварная точка Sn - Pb, но при "более тяжелых" условиях имеет меньший тепловой цикл, чем сварная точка Sn - Pb. термомеханическая нагрузка зависит от температурного диапазона, размеров компонентов и степени несоответствия между сборкой и базой.

например, в одном из докладов отмечается, что на той же пластине цепи, которая была проверена с помощью горячего цикла, компоненты в сварной точке SAC, имеющие медные направляющие рамки, подвергались большему тепловому циклу, чем сварные точки Sn - Pb с использованием 42 сплавовых проводов. элемент конструкции конструкции из сплавов SAC (более высокий по сравнению с CTE PCB) будет поврежден раньше, чем сварная точка Sn - Pb. Кроме того, на той же схеме точки нагрева в приборах с керамическими чипами 0402 в SAC прошли больше теплового цикла, чем Sn - Pb, в то время как в 2512 элементах наблюдалось обратное. в качестве еще одного примера можно привести многочисленные сообщения о том, что во время горячего цикла между 0°C и 100°C 1206 точками сварки керамических резисторов на FR4 потерпели неудачу в сварке без свинца PCB позднее, чем Sn - Pb.

7) Depends on the "acceleration factor". This is also an interesting and very closely related factor, Но это осложнит всю дискуссию, because different alloys (such as SAC and Sn-Pb) have different acceleration coefficients. поэтому, the reliability of PCB без свинца взаимодействие припоя зависит от множества факторов.