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焊接-使用无铅焊料进行铜腐蚀
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作者 Admin
发表于 05/9/2008
 
随着无铅化运动的逐渐成熟,许多新的质量问题被暴露出来。今天我们谈论的是使用无铅焊料进行铜腐蚀。

随着无铅化运动的逐渐成熟,许多新的质量问题被暴露出来。毫不奇怪,这些问题在不断得进展着-从会导致焊盘凹陷的新的、易碎的压合板;到钻孔方面错误的送板和进给速度导致的刨削;再到钻孔壁纹理问题;以及现在的。

37:63的锡:铅焊料使用中,装配厂喜欢将铜以低溶解率缓慢融入溶解的焊料合金中,因为低铜厚度对印刷电路板组装质量的影响很少。装配过程现在涉及到更多先进的焊接工艺,如选择性波峰焊、个别组件返修和组件自动焊接,所以镀铜工序变得更加关键。由于引入了无铅焊料,在一些特定板材的测试中多种合金焊料都显示出各自特有的溶解率,且普遍高于一般焊料。

1 。放大了的无铅焊料条件下100%溶解的弯角部分。资料来源于: A Study of Copper Dissolution during PTH Rework Using a Thermally Massive Test Vehicle,” Hamilton, C., et al, Proceedings of SMTA International, 2006.

通常情况下,那些对焊料合金溶解率感兴趣的研究人员会从单一来源获得一系列试工具,然后用来测量很多种类的焊料的铜溶解率。这些用来测试的板通常都来自于小批量来自同一个铜槽的产品。最近的由Cookson Electronics, Nihon Superior, Jabil, University of Queensland and San Jose State University完成的一项研究,采取了一种新的方法。他们保持无铅焊料SAC 305合金不变,同时改变电基板,以确定电 量对溶解度的影响。结果如下表所示,相当有趣。


1 每个字母代表一家印制板供应商的镀铜

除了做铜溶解试的镀品外,镀箔也被收集来研究其在各种液中的抗拉强度和伸。这么做得目的是,是为了给出过去可量化的电数据与溶解率之间的联系。大多数板材生产商使用抗拉强度和伸长率测作为衡量铜的标准。 IPC的给出了248 MPa的抗拉强度和12 %伸长率作为淀的最小,并希望目前的质量测试和程序能有助于预溶解率。可不幸的是,拉伸强度和伸长率值与溶解率毫无关系。


2 。研究结果显示,拉伸强度和伸长率的与溶解率没有关系。资料来源: “波峰焊程中印制板制造电侵蚀的影响 ” Shea, C. et al, Proceedings of SMTA International, 2007.

这些数据对板材制造商和装配厂意味着什么呢?展望未来,必须有新的标准增加到当前用来确定电量的拉伸强度和伸长率的测试中。在此之前,装配工厂应该意识到铜溶解率可能有的变化并确保焊料炉停留时间不超过安全界限。这一安全临界值要考虑到铜的溶解度,焊料合金成分,焊料温度和停留时间等因素。

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