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Dati PCB

Dati PCB - Problemi di qualità della saldatura senza piombo fr4 pcb

Dati PCB

Dati PCB - Problemi di qualità della saldatura senza piombo fr4 pcb

Problemi di qualità della saldatura senza piombo fr4 pcb

2023-03-06
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Author:iPCB

1.Formation e risposta dei vuoti

Sebbene la pasta di saldatura del pcb fr4 sia composta da palla della lega di saldatura dell'88-90% in peso e materiali ausiliari organici del 10-12%, il rapporto di volume dei due mescolati uniformemente è metà. Pertanto, quando il giunto di saldatura è guarito in forte calore e diventa il corpo principale del giunto di saldatura, i materiali organici con peso leggero saranno spremuti fuori dal corpo principale della lega in circostanze normali e saranno separati dal giunto di saldatura. Tuttavia, una volta che la superficie del giunto di saldatura si è solidificata, in modo che la materia organica interna non possa fuoriuscire all'esterno nel tempo, è legata ad essere incrinata in gas e rimanere nel giunto di saldatura, formando fori di gas onnipresenti o vuoti. Sfortunatamente, una volta che la pasta di saldatura assorbe l'acqua, la situazione sarà peggiore. Fondamentalmente, il vuoto formato dall'espansione del gas è sferico. Questo tipo di vuoto di saldatura posteriore non è solo molto più di quello della saldatura a onda in quantità o volume, ma ha anche cause diverse e non deve essere confuso.

fr4 pcb

2.Holes in BGA pad

I vuoti in vari giunti di saldatura a pasta di saldatura senza piombo sono i più grandi e i più grandi in giunti di saldatura a sfera BGA o CSP. Una ragione è che quando l'impianto di imballaggio a monte ha piantato la palla sul fondo della piastra portante BGA, ha temporaneamente attaccato la pasta di saldatura (G1ue FluX), e poi è stato fuso da aria calda, che può aver formato un foro nella palla. Naturalmente, ci saranno più fori nella pasta di saldatura dopo la saldatura nell'impianto di assemblaggio. La maggior parte di loro sono il risultato del gas nella pasta di saldatura che sale e perfora nella sfera e le due fasi scorrono insieme per aiutare la situazione. Questo tipo di foro che il piede palla BGA non può evitare è stato accettato dalle norme internazionali. Poiché la prevalenza della tecnologia di interconnessione HDI (riferendosi sia al metodo di aumento dello strato che al foro micro-cieco laser), l'interconnessione tra BGA o CSP e lo strato interno non ha bisogno di passare attraverso PTH, ma solo attraverso il foro micro-cieco con conduzione locale. Ciò non solo ridurrà la perforazione irrilevante di altri strati (come strato di terra o strato di potenza), ma migliorerà anche la qualità dell'integrità del segnale; Inoltre, il rumore può essere ridotto accorciando la linea del segnale, rendendo il segnale ad alta velocità più perfetto. Tuttavia, una volta che il cuscinetto a sfera nell'area BGA della scheda è dotato di un piccolo foro cieco (Viain Pad), la saldatura posteriore della pasta di saldatura causerà inevitabilmente un vuoto di colpo al piede della palla, che influenzerà notevolmente la resistenza del giunto di saldatura. Fortunatamente, in questo periodo nel 2006, con il rapido progresso della tecnologia di galvanizzazione del rame, non solo i fori ciechi grandi e piccoli possono essere riempiti con rame, ma anche il PTH di piccolo diametro può essere riempito. Pertanto, i produttori di circuiti stampati con una buona tecnologia non dovrebbero continuare ad avere il problema del foro cieco che soffia sul giunto di saldatura. Attualmente, nel periodo di transizione, quando BGA in azione è ancora un perno a sfera con piombo 63/37, ma la pasta di saldatura utilizzata per il montaggio è SAC senza piombo, il primo si fonderà in liquido prima e il secondo con mp più alto salirà nel perno a sfera liquida se si verifica un foro di gas durante la saldatura e il suo percorso galleggiante è molto più facile che fuggire dalla palla. Inoltre, una volta che la pasta di saldatura stampata è stata igroscopica, non sorprende che i perni adiacenti competano per fare un foro super grande con cortocircuito. In linea di principio, se ci sono più di un BGA sulla tavola, una curva di reflusso di tipo sella lunga dovrebbe essere utilizzata per allontanare i volatili e ridurre il foro di soffiaggio della saldatura ¼ˆ


3.Voids dal trattamento superficiale

In alcuni film di trattamento superficiale PCBA, quelli ad alto contenuto organico (I-Ag e OSP sono i più tipici) sono anche facili da rompere in piccoli fori nel successivo forte calore. La sua caratteristica è che la maggior parte di loro rimane solo all'interfaccia. Anche se il numero è grande, il volume non è grande. Si chiama "microforo di interfaccia". Questo tipo di micro-foro continuo del film, che si tratti di saldatura a onda o di saldatura posteriore, si verifica spesso e l'immersione in argento è più grave. La soluzione è quella di migliorare la formula e il processo di trattamento superficiale. Lo strato argentato è facile da appannare quando incontra una piccola quantità di gas solforoso nell'aria. Per evitare l'appannamento e prevenire la rapida migrazione del metallo argentato (Leaching) e persino danneggiare l'isolamento, sulla superficie dello strato argentato viene deliberatamente formato un sottile strato di pellicola protettiva organica per bloccare tali difetti. Tuttavia, nella reazione di saldatura, il metallo d'argento si dissolverà rapidamente in saldatura liquida (velocità di dissoluzione 43.6μ In/sec), ed esporrà il rame inferiore per farlo e lo stagno fuso forma rapidamente Cu6Sn5 e saldarlo saldamente. Purtroppo, il film organico non poteva partire in tempo, quindi doveva rimanere all'interfaccia originale per cracking e generazione di gas. È anche chiamato spuma di champagne perché si verifica in modo completo. Per quanto riguarda le prestazioni dell'OSP di nuova generazione, è stato migliorato anche in termini di compattezza del suo film, anche se 0.3μ Lo spessore del film di m può ancora proteggere il rame inferiore dall'ossidazione e dalla ruggine in calore forte. Pertanto, se il film OSP nella saldatura ad onda o nella saldatura a riflusso può essere spinto via dal flusso nel tempo, la crescita di Cu6Sn5 può essere completata e saldata saldamente. Una volta che la membrana OSP non è spinta fuori in tempo, sarà incrinata da forte calore e il gas formerà fori. Un buon film OSP non dovrebbe solo essere resistente al calore, ma anche non troppo spesso per evitare crepe e generazione di gas quando è tenace nella saldatura. Tuttavia, se l'azoto viene utilizzato nel forno di riflusso,questo dilemma sarà notevolmente migliorato.


4.Tin polvere e flusso sono ossidati e gassati per formare fori

Quando alcune grandi piastre sono riflusso, la sezione di assorbimento del calore (Soak) della curva di riflusso deve essere estesa (per esempio, più di 90 secondi), in modo che la temperatura di picco possa essere sprinted dopo che le piastre da saldare sono piene di energia termica dentro e fuori. In questo tipo di calore forte che sale lentamente di 150-180 ℃ e il lungo tempo di doppia ebollizione sopra il punto di fusione successivo, non solo la polvere di stagno sarà ossidata, ma a volte anche il flusso sarà ossidato e deteriorato. In questo momento, i fori in tutti i giunti di saldatura aumenteranno inevitabilmente. Una volta che la superficie della piccola palla di stagno è troppo ossidata per guarire, dovrà essere spinta fuori e causare altri problemi. Anche se è una soluzione positiva scegliere il flusso con una buona resistenza all'ossidazione, non è facile. L'approccio più pratico è quello di utilizzare l'ambiente di azoto per la saldatura posteriore, che ridurrà immediatamente problemi come cavità e cattiva alimentazione di stagno.


5. Il cuscinetto di saldatura sulla superficie della scheda PCB rifiuta lo stagno e forma vuoti

Ci sono da cinque a sei tipi di trattamento superficiale di saldabilità per pad di rame PCB. Una volta che la superficie del pad ha già presentato il rifiuto della saldatura, la pasta di saldatura è stata stampata sulla superficie del pad in pieno, ma quando lo stagno puro e la base cattiva locale (rame o nichel) non possono formare IMC durante una forte guarigione termica, la pasta di saldatura distribuita lì sarà strappata via dai vicini con una buona latta a sinistra e a destra, in modo da formare un vuoto istantaneamente. In questo momento, metà del volume di materia organica nella pasta di saldatura non sfuggirà al mondo esterno, ma sarà attratto dal vuoto locale nelle vicinanze, e quindi raccoglierà rapidamente gas per soffiare in un grande foro. Alcuni cuscinetti a sfera BGA sono trattati mediante spruzzo di stagno. Una volta che la superficie dello stagno è irregolare e fortemente ridotta, è probabile che si verifichino grandi fori al rifiuto della saldatura dopo che la successiva pasta di saldatura passa attraverso il forno. Tuttavia, i grandi fori formati dal cattivo trattamento della superficie del pad PCB si verificano principalmente nel perno a sfera BGA con un ampio stadio e raramente in altri giunti di saldatura stretti come QFP.


6. La pasta di saldatura assorbe l'acqua per formare un grande foro

I fori soffiati dalla mancata fuoriuscita della materia organica non sono troppo grandi. Tuttavia, una volta utilizzati, o posti per molto tempo dopo la stampa della pasta e dell'acqua inalata, i fori soffiati dalla materia organica saranno molto grandi e anche lo spazio tridimensionale dei piedi a sfera adiacenti sarà soffiato e spremuto in un cortocircuito. Tale umidità aggiunta è priva di piombo e piombo. Non c'è altro buon modo per migliorarlo. Generalmente, finché la pasta di saldatura viene posta in 90% RH per 20 minuti, assorbirà una grande quantità di acqua e soffierà in un grande foro, che può anche causare lo schizzo di stagno fuso e portare a ulteriori macchie di stagno sulle dita. Sappiamo che il sito di stampa della pasta di saldatura deve essere mantenuto a bassa temperatura e asciutto.


7.Hole dal pacchetto upstream BGA

BGA non utilizza pasta di saldatura proveniente dall'impianto di assemblaggio per piantare palline sul fondo ventre nell'impianto di confezionamento. Per migliorare la complanarità di molti piedi a sfera, può utilizzare solo pasta di saldatura per i doppi scopi di posizionamento e saldatura. Tuttavia, nel processo di completamento della semina della palla nel forno di riflusso, il principio di saldatura della pasta di saldatura della saldatura è esattamente lo stesso e la semina della palla avrà anche fori. Pertanto, durante l'ispezione di alimentazione, è necessario verificare se c'è qualche foro nella fluoroscopia a raggi X con l'addome rivolto verso l'alto, in modo da evitare inutili dispute tra di loro quando "è facile rompere la testa e difficile rompere il piede" si verifica successivamente sul pcb fr4.