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PCB部落格 - PCB回流焊中冷焊問題的原因

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PCB回流焊中冷焊問題的原因

2023-02-06
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Author:iPCB

FR4-PCB 電子工業焊接, 由於其優异的穩定性和可靠性,金已成為最常用的表面塗層金屬之一. 然而, 作為焊料中的雜質, 金對焊料的延展性非常有害, because brittle Sn-Au (Sn-Au) intermetallic compounds (mainly AuSn4) will be formed in the solder. 雖然低濃度的AuSn4可以改善許多韓國含錫焊料的機械財產, 當焊料中的金含量超過4%時, 拉伸强度和斷裂伸長率將迅速下降. 1.在波峰焊接過程中,焊盤上5um厚的純金和合金層可以完全溶解在熔化焊料中, 形成的AuSn4不足以破壞板材的機械財產. 然而, 用於表面組裝過程, 金塗層的可接受厚度非常低,需要精確計算. Glazer等人. reported that the reliability of the solder joint between the Cu-Ni-Au metal coating on the plastic quadrilateral flat package (PQFP) and FR-4印刷電路板 當金濃度不超過3.0瓦/O.

FR-4印刷電路板

過多的IMC由於其脆性而危及焊點的機械強度,並影響焊點中鐘形孔的形成。 例如,在Cu-Ni-Au焊盤的1.63um金層上形成的焊點可以在焊盤上印刷7mil(175um)91%金屬含量Sn63Pb37焊膏之後進行回流焊。 Sn-Au金屬化合物變成顆粒並廣泛分散在焊點中。


在裡面 PCB板 處理, 除了選擇合適的焊料合金和控制金層的厚度之外, 改變含金基底金屬的組成也可以减少金屬間化合物的形成. 例如, 如果Sn60Pb40焊料焊接到Au85Ni15上, 不會有金脆性.


冷焊是指焊後不完全回流的焊點表面粗糙度 加工和焊接, 例如粒狀焊點和不規則形狀的焊點, 或焊料粉末未完全熔化. 顧名思義, 冷焊是指回流焊不足時的焊接. 例如, 回流曲線的峰值溫度不够高, 或者回流曲線中高於液相線的時間短. 對於共晶Sn/鉛焊料, 建議峰值溫度約為215℃, 超過液相線溫度的建議停留時間為60~90s.


然而,其他因素也可能影響冷焊的發生,例如:

1)加熱回流時間不足。

2)它在冷卻階段受到干擾,這是由於冷卻階段的干擾導致的表面不光滑的焊點。

3)由於表面污染,通量的活性受到抑制。 在冷卻階段,如果焊點受到干擾,焊點表面會呈現不均勻的形狀,特別是當溫度略低於熔點時,焊料非常柔軟。 這種缺陷要麼是由於冷卻空氣過强,要麼是輸送帶運動不均勻造成的。

回流焊冷焊問題的原因及解決方法

焊盤引脚上和周圍的表面污染將抑制助焊劑活性並導致不完全回流. 在某些情况下, 在焊點表面可以觀察到未熔化的焊料粉末. 污染的一個典型例子是用於一些焊盤和角金屬的電鍍化學品的殘留物. 這種情況應通過適當的電鍍後清潔工藝來解决. 焊劑活性不足將導致對金屬氧化物的不完全理解, 然後導致焊料金屬不完全熔化. 類似於表面污染, 錫球經常出現在焊點周圍, 焊料粉末的質量差也會導致冷焊接問題 FR-4印刷電路板.