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PCBブログ - PCBリフロー溶接における冷間溶接問題の原因

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PCBブログ - PCBリフロー溶接における冷間溶接問題の原因

PCBリフロー溶接における冷間溶接問題の原因

2023-02-06
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Author:iPCB

ある FR4-PCB でんしこうぎょうようせつ, その優れた安定性と信頼性のため、金は最も一般的なコーティング金属の1つとなっている. しかしながら, はんだ中の不純物として, 金ははんだの延性に非常に有害である, 脆性のSn−Au(Sn−Au)金属間化合物(主にAuSn 4)が半田中に形成されるからである。 低濃度AuSn 4は多くの韓国のスズ含有半田の機械的財産を改善することができるが, はんだ中の金含有量が4%を超える場合, 引張強度と破断伸びが急速に低下する. 1.ピーク溶接中に、パッド上の5 um厚の純金及び合金層を溶融半田に完全に溶解することができる, 形成されたAuSn 4は板材の機械的財産を破壊するのに十分ではない. しかしながら, 表面組立プロセス用, 金被覆の許容可能厚さは非常に低く、正確な計算が必要である. プラスチック四角形平坦パッケージ(PQFP)上のCu−Ni−Au金属コーティング及び FR-4プリント基板 金濃度が3未満の場合.0ワット/O.

FR-4プリント基板


過剰なIMCはその脆性のために溶接点の機械的強度に危害を及ぼし、溶接点中のベルホールの形成に影響を与える。例えば、Cu−Ni−Auパッドの1.63 um金層上に形成された溶接点は、7 mil(175 um)91%金属含有量Sn 63 Pb 37ペーストをパッド上に印刷した後にリフロー溶接を行うことができる。Sn−Au金属化合物は粒子となり、溶接点に広く分散している。


の中に PCBボード しょり, 適切な半田合金を選択し、金層の厚さを制御することに加えて, 金含有下地金属の組成を変えることで金属間化合物の形成を減少させることもできる. 例えば, Sn 60 Pb 40はんだがAu 85 Ni 15にはんだ付けされている場合, 金脆性はない.



冷間溶接とは、溶接後に不完全に還流する溶接点を指すひょうめんあらさ 加工と溶接, 例えば、粒状の溶接点や不規則な形状の溶接点, 又は半田粉末が完全に溶融していない. その名の通り, 冷間溶接とは、リフロー溶接が不足している場合の溶接. 例えば, 還流曲線のピーク温度が高くない, あるいは還流曲線における液相線よりも高い時間が短い. 共晶Snについて/なまりはんだ, 推奨ピーク温度は約215℃, 液相線温度を超える推奨滞留時間は60~90 s.



しかし、他の要因は、例えば、冷間溶接の発生にも影響を与える可能性があります。

1)加熱還流時間が不足している。

2)冷却段階で干渉を受ける。これは冷却段階の干渉による表面が滑らかでない溶接点である。

3)表面汚染により、フラックスの活性が抑制される。冷却段階では、溶接点が干渉されると、溶接点の表面は不均一な形状を呈し、特に温度が融点よりやや低い場合、溶接材料は非常に柔軟である。この欠陥は、冷却空気が強すぎるか、コンベアベルトの動きが不均一であることによるものである。



リフロー溶接の冷間溶接問題の原因と解決方法

パッドのピン上と周囲の表面汚染はフラックス活性を抑制し、不完全な還流を引き起こす. 場合によっては, 溶接点表面に未溶融の半田粉末が観察できる. 汚染の典型的な例は、いくつかのパッドと角金属のためのめっき化学品の残留物である. このような状況は適切なめっき後のクリーニングプロセスによって解決すべきである. フラックス活性不足は金属酸化物の不完全な理解を招く, その後、半田金属が不完全に溶融する. 表面汚染に類似, はんだ球はよくはんだ点の周りに現れる, 半田粉末の品質が悪いと冷間半田付けの問題にもつながる FR-4プリント基板.