Levinud vead ja ennetavad meetmed pliivaba keevitusprotsessis

Levinud vead ja ennetavad meetmed pliivaba keevitusprotsessis

Sissejuhatus

Pliivaba protsessi juurutamise ajal on järk-järgult laialdaselt rakendatud kõvajoodisjootmismaterjalide, PCB-patjade ja komponentide katete pliivaba protsessi koos uute jootevoogude kasutamisega. Tekkinud on mitmesuguseid keevitusvigu, nagu koorumine ja elementide saastumine, mis on takistanud tegeliku tootmise sujuvat edenemist. Käesolevas artiklis analüüsitakse peamiselt ülalnimetatud defektide põhjuseid ja pakutakse vastavaid lahendusi.

2. Riisutamine

Eemaldamine hõlmab üldiselt padja/trükkplaadi eemaldamist ja jootekoha/padja eemaldamist. Jootekoha koorumine toimub tavaliselt jootepadja nurga lähedal asuvast ringikujulisest piirkonnast. Jahutusprotsessi ajal pärast keevitamist praguneb kõrge pingekontsentratsiooni tõttu kõigepealt nurgaala. Kui pinget täielikult ei vabastata, põhjustab see pinge suurenemist jootepadja välisserva liideses. Kui deformatsioon koguneb ja ületab materjali plastilise deformatsioonivõime, levib pragu piki joote-/padjaliidest, kuni see täielikult maha koorub.

Ribastumine toimub tavaliselt kristalliseerumise hilises staadiumis, kõvajoodisjootmismaterjali eraldumisest põhjustatud veidi kõrgemal temperatuuril, mis on kõrgem kui madala sulamistemperatuuri temperatuur, ning see kuulub kuumade pragude kategooriasse. Tekkimismehhanism on sarnane kristallisatsioonipragude omaga. Eraldamine vähendab oluliselt joodise likviidsust tahkumisviivitusega jootepadja nurgapiirkonnas, suurendab madala plastilisusega tahke-vedeliku vahemikku ja pikendab lokaalsete vedelfaaside olemasolu aega. Lisaks, kui kõvajoodismaterjal sisaldab Bi- või Pb-saastet, on delaminatsiooni tõenäosus suurem, kuna madala sulamistemperatuuriga faasi sulamistemperatuur on väga madal, nagu on näidatud joonisel 2, SnAgBi kolmekomponendilise sulami sulamistemperatuur on madalam kui 140 kraadi. .

2.1 Esinemise põhjus

Tabelis 1 on näidatud kooruvate jooteühenduste liidese morfoloogilised omadused. Jooteühenduse delaminatsiooni peamised põhjused on kolm aspekti: mikrostruktuuriline segregatsioon, asünkroonne tahkumine ja jahutamisel tekkiv kokkutõmbumine.

Bi olemasolu kõvajoodismaterjalis on jooteühenduse delaminatsiooninähtuse tekkimise peamine põhjus. SnBi kahekomponentses sulamis on eutektiline faas, mille sulamistemperatuur on ainult 138 kraadi. Kui pliivaba kõvajoodismaterjal sisaldab Bi-elementi, on jootekoha tahkumise käigus kõvajoodismaterjali põhiosa tahkunud temperatuurivahemikus umbes 220 kraadi. Kuid SnBi eutektilised kristallid, mis tahkumise käigus eralduvad, peavad ootama kuni umbes 138 kraadini, enne kui hakkavad tahkuma, mille tulemuseks on kõvajoodismaterjali asünkroonne tahkumine. Väärib märkimist, et Bi-elemendi olemasolu ei pruugi tingimata kaasa tuua segregatsiooni. Sisaldust kontrollitakse üldiselt alla 1 massiprotsendi, maksimaalselt 3 massiprotsenti, vastasel juhul võib tekkida segregatsioon. Lisaks peavad elektroonikasõlme komponendid keevitusprotsessi ajal soojust neelama. Jahutusprotsessi käigus kandub trükkplaadil olev soojus läbi kattekihi väga hea soojusjuhtivusega Cu-jootmispatjadele, mille tulemusena ei suuda jootepadjadega kontaktis olev jootematerjal tahkuda sünkroonselt teiste osadega. jootematerjal. Selle põhjuseks on lokaalne temperatuuri tasakaalustamatus ja asünkroonne tahkumine. Kui jootepadja liideses on jääkvedelikku faas, mis jääb maha ja tahkub, põhjustab materjali soojuspaisumine ja kokkutõmbumine jooteühenduse delaminatsiooni. Esiteks tekitab jahutatud kõvajoodisega jootmismaterjali kokkutõmbumine tõmbepinge tõmbepinge järelejäänud vedelfaasile jootepadja liideses;

www.superbheater.com