Cu v spájkovacích materiáloch pochádza hlavne z pokovovania dosiek plošných spojov a komponentov

Cu v spájkovacích materiáloch pochádza hlavne z pokovovania dosiek plošných spojov a komponentov

Znečistenie olovom

Smernica RoHS vyžaduje obsah Pb nižší ako {{0}},1 % a prítomnosť Pb vo všeobecnosti spôsobuje degradáciu hraníc zŕn vedúcu k praskaniu alebo degradácii fázy pri nízkej teplote vedúcej k delaminácii. V dôsledku výrazného rozdielu tepelnej rozťažnosti v materiáloch zloženia spájkovaných spojov, keď obsah presahuje 0,5 %, je ľahké popraskať alebo odlupovať v dôsledku únavy z prehriatia, čo značne znižuje spoľahlivosť, ako je uvedené v tabuľke 3. Fenomén odlupovania je najviac závažné, keď je obsah väčší ako 1 % (2-5 %), ako je znázornené na obrázku 4.

Obsah Pb v bezolovnatej spájke je vo všeobecnosti medzi 0.02 % až 0,05 %. Keď spájka interaguje s Cu na rozhraní, pevnosť počas procesu starnutia pomaly klesá v dôsledku upchatia malého množstva Pb. Keď však Bi koexistuje, vytvorí fázu s nízkou teplotou topenia alebo segregáciu, čo výrazne zníži pevnosť v šmyku. Obrázok 5 ukazuje spoľahlivosť povrchu spájkovaného spoja SnBi a slabý výkon po tepelnom cyklovaní v dôsledku kontaminácie Pb.

3.2 Znečistenie Bi

Keď je obsah Bi v rozsahu {{0}} %, je náchylnosť na segregáciu počas procesu chladenia sprevádzaná tvorbou dendritických kryštálov, pričom množstvo segregácie nastáva v rozsahu niekoľkých mikrometre. Pb sa vyzráža pri konečnom ochladzovaní spájkovaného spoja, čo má za následok zníženie zváracej pevnosti a so zvyšujúcim sa obsahom Pb sa výrazne znižuje životnosť tepelných cyklov, čo ovplyvňuje spoľahlivosť spájkovaného spoja. Ak možno ignorovať difúziu v tuhej fáze a difúziu v kvapalnej fáze, eutektické zloženie možno vypočítať pomocou Scheilovho vzorca. Eutektické zloženie Sn2Bi v konečnej oblasti tuhnutia je približne 0,5 % a zloženie Sn5Bi je približne 2 %. Aby sa získalo ideálne rozhranie, často sa vykonáva rýchle ochladzovanie, aby sa znížila segregácia, takže Bi je rovnomerne distribuovaný a hrá úlohu pri jemnom posilňovaní fázovej štruktúry. Niekedy sa tiež pridáva Zn na potlačenie interakcie medzi vytvorenou vrstvou zlúčeniny CuZn a segregovaným Bi, čím sa kontroluje hrúbka IMC.

3.3 Znečistenie meďou

Cu v spájkovacích materiáloch pochádza hlavne z pokovovania dosiek plošných spojov a komponentov. Zliatina SAC má tendenciu rozpúšťať meď rýchlosťou 1,5-krát rýchlejšie ako zliatina SnCu, 2-násobkom rýchlosti zliatiny SnPb a 3,5-násobkom rýchlosti zliatiny SnCuNi. Pri použití spájky SnCu je potrebné venovať veľkú pozornosť obsahu Cu. Z fázového diagramu zliatiny SnCu je možné vidieť, že keď sa zloženie Cu zmení o 0,2 %, teplota topenia sa zvýši o 6 stupňov; Keď sa zloženie zmení o 0,25 %, vytvoria sa kryštály Cu6Sn5; Keď sa zloženie zmení o 0,3 %, existujú zjavné chyby premostenia, ktoré je potrebné vyčistiť; Keď sa zloženie zmení o 1 % a teplota topenia stúpne o 25 stupňov, spájkovací materiál je potrebné vymeniť. Zlúčeninu Cu6Sn5 nemožno odstrániť pomocou tradičnej "metódy odstraňovania medi so špecifickou hmotnosťou" (188 stupňov / 8 h), takže nadmerné množstvo prvkov Cu možno vyriešiť zriedením a výmenou. Pri riedení možno do zliatiny SnCu pridať cín č. 1 (čistota 99,95 %) a do zliatiny SAC možno pridať zliatinu SnAg vo vhodnom množstve

Medzi nimi G1 predstavuje hmotnosť zostávajúcej kontaminovanej spájky v cínovom kúpeli; G2 je množstvo pridaného cínu č. 1; R je obsah cínu v pôvodnom spájkovacom materiáli (SAC305 je 96,5); M predstavuje obsah cínu v kontaminovanej spájke.

Prax ukázala, že vzhľadom na potrebu odstrániť takmer polovicu množstva cínu počas riedenia sa vo všeobecnosti neodporúča používať.

Www.superbheater.com