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貼片加工中優良焊點的工藝條件

時間:2019-12-16 10:01:12來源:本站瀏覽次數:869

    貼片加工中優良焊點的微觀結構受所使用工藝的影響。在所有其他條件相同的情況下-----同樣的合金同、同樣的PCB焊盤的表面處理、相同的元器件,焊點的微觀結構會隨...

貼片加工中優良焊點的微觀結構受所使用工藝的影響。在所有其他條件相同的情況下-----同樣的合金同、同樣的PCB焊盤的表面處理、相同的元器件,焊點的微觀結構會隨著SMT工藝參數的改變而改變。對于

個已知的系統,在形成焊點的工藝中,影響焊點微觀結構形成的工藝參數包括加熱參數和冷卻參數。

一、加熱參數

在SMT焊接工藝的加熱階段,起關鍵作用的參數是峰值溫度和溫度高于液相線的時間。更高的峰值溫度或更長的液相線的時間,將會在焊點的界面和焊點內部形成過多的金屬間化合物。在促使形成金屬間化合

過多的條件下,界面上的金屬間化合物厚度增加。峰值溫度足夠高和溫度高于液相線的時間延長時,金屬間化合物會增多,并且向貼片加工焊點內部遷移。

在極端情況下,金屬間化合物會出現在焊錫的自由表面上,造成焊點外觀改變。外觀的變化直接反映微觀結構的改變??梢灶A計,所有三種形式金屬間化合物的機制和現象會對焊點產生不利的影響,或者體現

在焊點的外觀方面,或者體現在焊點的機械性能方面。


必須指出,PCB焊盤的鍍層性質與焊錫成分的治金親和力可能會影響焊點微觀結構的形成。如浸錫、浸銀、OSP、HASL表面處理,它們參與界面反應的是Cu,它在熔融Sn中的擴散速度是Ni的8.6倍,容易形

成比較厚的IMC層,而ENIG表面處理形成的NiSn金屬間化合物厚度相對要薄一些。

二、冷卻參數

冷卻速率越快,形成的微觀結構越細小。對于錫鉛共晶合金,緩慢的冷卻速率使微觀結構更接近于平衡狀態。

共晶焊錫的微觀結構往往由63Sn/37Pb呈現的特有薄層聚集體組成。隨著冷卻速率提高,薄層聚集體結構的退化增加,最終消失。對于無鉛焊錫,如SAC,更快的冷卻速率也會產生更細小的錫晶粒。人們普遍

認為冷卻速率上升會在錫塊中產生更細小的晶粒(金相)結構,但這個一般規律往往會由于界面邊界和焊點界面的治金反應而變得復雜。

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