无Pb焊点特有的工艺缺陷现象
作者:草莓app色板 发布时间:2021-03-31 04:20
本文摘要:一、凝结全过程溶解的缺少1、论述现阶段,正处在从有Pb钎料向无Pb钎料过渡当中,与凝结相关的一些难题将不容易突显出去,如微缩松、起尖、缩松、电焊焊接欺负离、PBGAPCB体涨缩等。这种现象尽管在SnPb钎料中有时候也不会再次出现,如当基钢板吸潮后也不会引起电焊焊接欺负离,但在安装中这类缺少并不经常再次出现,因此会引起太过的瞩目。殊不知针对无Pb焊,由钎料凝结过程中所造成的缺少终究一种多发的更加普遍的现象。

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一、凝结全过程溶解的缺少1、论述现阶段,正处在从有Pb钎料向无Pb钎料过渡当中,与凝结相关的一些难题将不容易突显出去,如微缩松、起尖、缩松、电焊焊接欺负离、PBGAPCB体涨缩等。这种现象尽管在SnPb钎料中有时候也不会再次出现,如当基钢板吸潮后也不会引起电焊焊接欺负离,但在安装中这类缺少并不经常再次出现,因此会引起太过的瞩目。殊不知针对无Pb焊,由钎料凝结过程中所造成的缺少终究一种多发的更加普遍的现象。

为了更好地提升 无Pb化商品的可信性,提高产品品质,海外已刚开始对接焊凝结现象大力开展了系统软件的科学研究,目地弄清楚焊凝结中所造成的各种各样缺少现象的原理和诱发的防范措施。凝结现象造成的难题也是最深刻的印象的难题,它以“起尖”为管理中心来开展对其缺少组成原理的科学研究。日本将起尖现象称之为“リフトオフ”,在欧州称之为“Lift-off”,在国外称之为“Fillet-lifting”。2、初晶粗大的金属材料间化合物的组成规范的无Pb钎料主要是SnAgCu、SnCu这类,和SnPb钎料相比,他们溶解的金属材料间化合物各有不同。

金属材料间化合物生长发育晶体较粗大,从状态图能够预测分析到,如SnAg二元合金状态图如图所示1下图。在状态图的右边Ag的浓度值低,相的包括要稍稍简易些。该两侧和一般来说的点焊没事儿,主要是位于左边的Sn浓度值的包括是最重要的。

SnAg的共晶成份是Sn3.5Ag。如Ag3Sn的组成范畴从图的左边才可看岀。图1SnAg二元合金情况图在SnPb场所伴随着Pb成分的转变有各种各样的合金成份,和共晶成分Sn37Pb相比,即此Pb的成分在共晶成分左右转变,也会引起轻度的物理性能的转变。

殊不知像SnAg那样的无Pb钎料组成的金属材料间化合物就不一样了,从共晶成分向化合物两侧不有可能没明显的起伏。比如,Ag量从零降低其抗压强度也降低,而拉伸强度有一定的扩大。但当Ag量高达3.5wt%时,抗压强度显著升高。

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这时,除两县识的Ag3Sn相外还不容易有数十μm的粗大板块Ag3Sn相互之间组成,如图2下图。大家把这个粗大的Ag3Sn称为初晶,它是在钎料凝结全过程原始两县的固体的机构。这类粗大的金属材料化合物相的组成,不但使抗压强度消沉,并且延性、疲倦和冲击性等特点都是会遭受比较严重危害。

图2在Sn3.9Ag0.6Cu钎料球中组成的粗大板块Ag3Sn初晶(下图是用转印纸提纯的化合物图象)针对SAC305无Pb钎料而言,初晶金属材料间化合物是长细杆状的Cu6Sn5,仍未见到Ag3Sn初晶。当Ag量少后,在初晶Cu6Sn5杆状颗粒和实生物降低了十分粗大的板块颗粒的初晶Ag3Sn,如图所示3下图。图3SnAgCu合金溶解的粗大化初晶金属材料间化合物以及危害3、焊层边沿起尖(1)现象描述。

起尖是无重金属波峰焊机接中的多发性缺少,在单双面PCB上不再次出现,只再次出现在金属化埋孔的基钢板上,并且现阶段行远必自缺乏规范化的防范措施。在寻找起尖现象的前期,年所对其进行科学研究的是美国的Vincent,它用Sn7.5Bi2Ag0.4Cu钎料合金,对两面都是有锡焊盘的金属化埋孔的PCB进行波峰焊机相连,寻找在锡焊盘和钎料圆弧的页面再次出现挤压成型现象。

接着,又寻找很多含Bi的合金是由也不会有此现象。并且即便 含Bi,要是在配置的电子器件的焊端镶上了SnPb合金,某种意义也不会再次出现,如图4下图。图4镀SnPb的导线在波峰焊机相连时溶解的起尖现象(2)焊层边沿起尖现象再次出现的原理。①原材料间CTE相当严重不给出。

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基钢板和钎料、Cu等的线膨胀系数的失配是造成起尖现象的一个最重要要素。基钢板是化学纤维提高的塑胶(FRP),它沿表面方位的线膨胀系数小,能够确保被配置的电子元件的热形变小。做为高分子材料,总面积方位的热变形和横着方位的热变形差别非常大,沿表面横着方位的澎涨是非常大的(比如,FR-4薄厚方位的线膨胀系数CTE是Sn的10倍之上)。

假如在页面上不会有高效液相,要是圆弧有热收缩膜以后不容易从基钢板上翘起,并且一旦翘起就无法复原。②含Pb、Bi等合金原素的危害。Bi加进在无Pb钎料中,是做为一种降低溶点提升 润滑性的合金原素。图5示出了SnBi二元合金在Sn两侧的状态图,从状态图中由此可见在Sn侧固、液共存区温度范围逆大。


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