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im体育:元器件空洞率是否会受到锡膏的成分的影响

2022-04-29 10:16:05

  各位都知道,在焊接大平面和低托脚高度元件时会有空洞形成,如QFN元件就会发生类似的问题。空洞形成使许多设计师、SMT生产线运营商和质量控制人员都倍感头痛,但为了满足IPC 标准,只能不断摸索空洞产生的原因

  优化空洞性能的参数通常是锡膏的化学成分、回流焊温度曲线、基板和元件的涂饰以及焊盘和模板设计这几大类。但是在实际操作下,改变这些参数有明显的局限性。尽管进行了很多努力进行优化,但仍然经常发生空洞率过高的情况

  空洞形成的主要因素一直被认为是焊膏中的焊剂。设计一种能有效减少空洞的焊膏焊剂似乎是正确的方法,大约50% 的焊剂在回流焊过程中会蒸发,从而产生空洞。由于焦点集中在焊膏焊剂上,但是不同焊料合金的空洞形成差异的研究一直没有收到过多的关注

  为了更好的探究空洞产生的问题,我们将针对焊料的合金成分展开具体的分析实验

  为了了解PCB 涂饰之间的水平差异,实验还将对业界常用的3 种涂饰:OSPCu、ENIG(NiAu)和I-Sn进行测试。为了有足够的空洞产生,实验将采用120μm的焊盘。对于采用不同金属合金成分的锡膏,实验将使用适合每一个具体焊料合金标准的回流焊曲线个原件进行变量控制

  在回流焊过后,我们将对每个元件进行X光检查和接地平面的空洞水平测定,以确定空洞百分比。通过空洞面积与接地平面面积相比计算空洞百分比

  经过上述的实验,我们将以Sn42Bi57Ag1为基础在添加不同的合金成分后再次进行实验分析

  对于添加的合金成分,我们将从锡、铋、银、锌、铜等成分中选取并进行调整。配比出8 种原型焊料合金作为实验的研究对象

  为了进一步的分析这八种配比产生空洞率的高低,实验将采用TGA分析。采用TGA 分析,可以监控在与某种合金相结合过程中焊剂化学成分的蒸发和回流焊温度曲线。更加平滑的蒸发曲线一般意味着较低的空洞形成水平

  实验开始,我们首先对8 种原型焊料合金进行相同的测试设置,作为初始基准测试。用不同的PCB涂饰上用每种焊膏焊接QFN元器件,用X射线分析真实的空洞性能。初步测试结果显示,这8种合金与标准合金SAC305、LowSAC0307 和Sn42Bi57Ag1相比,空洞率水平有着不同程度上的降低

  合金G与SAC305 相比,不仅具有低空洞性能,也具有良好的耐冲击和振动性能以及热循环性能。此外,该合金也被证明,除了适合回流焊,也适合波峰焊和选择性焊接

  不同成分配比的锡膏确实会对空洞率产生影响,但我们的实验还有许多存在不足的地方,例如缺少大量的实验样本以及缺乏严格的实验环境,这些因素都会对实验的结果产生影响

  但通过对实验的研究数据分析,添加了不同合金成分的锡膏与市场标准的SAC305相比,确实有效的降低了空洞的产生,因此我们可以期待在未可能会有成分更加先进的锡膏出现,在降低空洞率的同时具有更好的热循环性能和振动性能,让行业取得更好的发展返回搜狐,查看更多