Основните фактори, влияещи върху запояваемостта на печатните платки, са напълно изяснени: Основната логика от материалите до околната среда

Спояемостта на печатните платки не е фиксиран атрибут, а динамична производителност, която се влияе от пет измерения: процес на повърхностна обработка, производствен процес, среда за съхранение, условия на запояване и съчетаване на материалитеСпояемостта на една и съща партида печатни платки може да варира значително поради различните среди за съхранение и параметри на запояване. Скоростта на затихване и способността за предотвратяване на смущения при заваряване се различават значително при различните процеси на повърхностна обработка. Тази статия разглежда основната логика, систематично анализира основните фактори, влияещи върху спояемостта, помага на практикуващите точно да локализират коренните причини за лошата спояемост и да реализират оптимален контрол от източника.

1. Процес на повърхностна обработка: основната основа за определяне на заваряемостта

1. OSP (Органичен защитен филм за спойка) Предимства: ниска цена, отлична омокряемост, подходящ за безоловен процес, висока плоскост на контактните площадки; Недостатъци: Защитното фолио е изключително тънко (0,2~0,5μm), лоша температурна устойчивост, страх от надраскване, страх от влага и кратък период на съхранение (3 месеца ≤ в суха среда при стайна температура). Недостатъчната дебелина на фолиото, неравномерното покритие и прекомерното изпичане ще доведат до повреда на защитното фолио и бързо окисляване на контактните площадки; Потта от ръцете и замърсяването с киселини и основи ще повредят директно OSP фолиото и ще причинят отказ от запояване.

    
    
2. ENIG (Химически никелово злато) Предимства: дълъг срок на съхранение (≥ 12 месеца), висока плоскост, подходящ за високочестотни и високоскоростни платки, силна устойчивост на замърсяване; Недостатъци: висока цена, лесно почерняване на никела (корозия на никеловия слой), дефекти, свързани с крехкост на златото. Дебелината на никеловия слой < 3 μm е лесна за окисляване, златният слой < 0,05 μm не може напълно да покрие никеловия слой, а дебелина < 0,15 μm може лесно да доведе до крехкост на IMC слоя и да причини повреда при заваряване.

    
    
3. Предимства на имeрсионното земеделиеДобра омокряемост, добро разсейване на топлината, подходящ за високочестотни плочи, по-ниска цена от ENIG; Недостатъци: лоша антивулканизационна способност, лесно генериране на сребърен сулфид във влажна среда, което води до рязък спад в заваряемостта; Сребърният слой е твърде тънък и лесно се окислява, а твърде дебелият лесно пада.

    
    
4. Потапяне Sn Предимства: Отлична омокряемост, подходящ за запояване през отвори, умерена цена; Недостатъци: Калаеният слой лесно образува нишки, лесно се окислява при висока температура и влажност, а периодът на съхранение е около 6 месеца.

    
    
5. Предимства на калайдисаното пръскане (HASL): зрял процес, ниска цена, стабилна спояемост и устойчивост на повреди; Недостатъци: лоша плоскост на контактните площадки, не е подходящ за пластири с висока плътност; Повърхността на калая лесно се окислява след продължително излагане, а омокряемостта на безоловното калаено пръскане е малко по-лоша от тази на оловото.

    
    

2. Замърсяване и дефекти в производствения процес: пряката причина за лоша заваряемост

1. Органично замърсяване Мазнини от пръстови отпечатъци, режещи течности, агенти за разделяне на матрици, остатъци от мастило за спояваща маска, остатъци от проявител, остатъци от антистатичен агент и др. ще образуват хидрофобен филм върху повърхността на подложката, възпрепятствайки омокрянето на спойката. По-специално, лошо направени отвори за спояваща маска и преливане на мастило ще покрият ръбовете на подложката, което ще доведе до локално неомокряне.

    
    
2. Оксидационни дефекти След ецване, медната повърхност е изложена твърде дълго, процесът на медене/галванопластика е ненормален и температурата на печене е твърде висока, което води до окисляване на медните, никеловите и калайните повърхности, образувайки плътен оксиден слой, през който спойката не може да проникне.

    
    
3. Дефекти на покритието Дупки, белези от дупки, лющене, изтичане на покритие и неравномерна дебелина на покритието ще доведат до локална липса на защита и бързо окисляване; черните дискове на ENIG, потопените калаени нишки и калаените пръски/шлака могат да причинят лоша спояемост.

    
    
4. Механични повреди Драскотини и неравности по време на производство, рязане и транспортиране ще повредят повърхностния защитен филм и покритие, ще оголят металната основа и ще причинят окисляване и устойчивост на заваряване.

    
    

3. Среда за съхранение и транспорт: основен фактор за отслабване на заваряемостта

1. Температурата и влажността влияят Температура 30°C и влажност 60% относителна влажност ще ускорят окисляването на метала и разграждането на защитния филм: OSP плочите ще се повредят след 1 месец при висока температура и влажност, а калайдисаната плоча ще бъде очевидно окислена след 2 седмици, а сребърната плоча е склонна към вулканизираща корозия. Стандартните условия на съхранение са: температура 15~25°C, влажност < 50% относителна влажност, вакуумно запечатана опаковка.

    
    
2. Време за съхранение OSP плочи ≤ 3 месеца, потопени сребърни/калаени плочи ≤ 6 месеца, ENIG/калаени пръскани плочи ≤ 12 месеца; Просроченото съхранение трябва да се извърши отново за тестване за спояемост и може да се пусне в експлоатация само след преминаване на квалификацията.

    
    
3. Замърсители на околната среда Сулфидите, хлоридните йони, киселинните и алкалните газове във въздуха ще корозират повърхността на подложките: черният сребърен сулфид се генерира от потопени сребърни пластини при контакт със сулфид, а ENIG пластините лесно се корозират от хлоридни йони, което води до корозия на никеловия слой, което води до пълна загуба на заваряемост.

    
    
4. Неправилно опаковане Липсата на вакуумно опаковане, повреда на влагоабсорбатора и липсата на антистатична торбичка ще доведат до директно излагане на подложките, ускорявайки окисляването и замърсяването.

    
    

4. Параметри на заваръчния процес: ключова променлива за заваряемостта на място

1. Температура на запояване Твърде ниска температура: спойката не е достатъчно разтопена, омокряемостта е лоша и е лесно да се получи студено запояване и лошо проникване на калай; Прекомерна температура: Ускорява окисляването на подложката, разрушава OSP филма, води до твърде дебела крехкост на IMC слоя, а температурата на безоловен припой от 260°C лесно поврежда подложката.

    
    
2. Време за запояване / претопяване Времето е твърде кратко: недостатъчно омокряне, лошо проникване на калай; Твърде дълго време: покритието е прекалено разтворено, подложките са корозирали и флюсът се поврежда.

    
    
3. Съвпадение на потока Недостатъчна активност на флюса: оксидният слой не може да бъде отстранен, което води до липса на омокряне; Прекомерна активност: корозирали подложки, остатъчно йонно замърсяване; Ако видът на флюса не съответства на повърхностната обработка, омокрящият ефект ще бъде значително намален.

    
    
4. Условия за предварително загряване Недостатъчно предварително загряване: водните пари на плочата се изпаряват, причинявайки образуване на мехурчета и флюсът не се активира; Прегряване: повреда на OSP филма, окисляване на подложката.

    
    

5. Съвместимост на материалите: Съвместимостта на сплавта с покритието