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有铅焊接和无铅焊接的优缺点 无铅焊接的特点及技术难点是什么

时间:2022-04-29 10:51:54 来源:PCBA 点击:0

有铅焊接和无铅焊接的优缺点 无铅焊接的特点及技术难点是什么

随着无铅电子产品的发售增加,可靠性问题成为许多人关注的焦点。与合金选择、工艺窗口等其他无铅相关问题不同,在可靠性方面经常听到很大的差异。最初听到很多ldquo的专家rdquo;他说无铅比锡铅更可靠。在我们相信是真的期间,又有ldquo。专家rdquo;据说锡铅比无铅更可靠。我们到底应该相信哪一种?这要看具体情况而定。

PCB无铅焊接相互连接的可靠性是非常复杂的问题,根据很多因素,简要列举以下7个因素。

1)依赖于焊接合金。回流焊接时,ldquo;主流rdquo;PCB无铅焊接合金Sn?AgCuSAC,峰值焊接是SAC或Sn?Cu。SAC合金和Sn?Cu合金具有不同的可靠性特性。

2)条件取决于于工艺条件。在大规模且复杂的电路基板的情况下,焊接温度通常为260(C,这可能对PCB及超装置的可靠性产生不良影响,但由于最大回流焊接温度可能相对较低,所以对小型电路基板的影响较小。

3)依赖于PCB层压材料。一些PCB(特别是大规模且复杂的厚电路板)根据层叠材料的特性,PCB无铅焊接温度高,因此层叠、层叠破裂、Cu裂纹、CAF(导电阳极细丝)失效等故障率有可能上升。另外,PCB也依赖于表面涂层。例如,通过观察,发现焊接和Ni层ENIG涂层之间的接合比焊接和CuOSP和银浸渍等)之间的接合更容易在跌落测试等机械碰撞下断裂。而且,在跌落试验中,PCB通过无铅焊接,会产生更多PCB破裂。

4)依赖于元设备。塑料包装的部件、电解电容器等一部分部件,受焊接温度提高的影响程度超过其他因素。接下来,锡丝是另一个可靠性问题,其中在寿命长的高端产品中,微节距的元设备更受关注。另外,SAC合金的高弹性模量会给超装置带来更大的压力,给低k介电系数超装置带来问题,这些超装置通常更容易失效。

5)依赖于机械负荷条件。SAC合金的高应力率灵敏度需要进一步注意PCB在无铅焊接界面的机械碰撞中的可靠性(掉落、弯曲等),如果高应力速度下应力过大,则容易断开焊接相互连接(以及/或PCB。

6)依赖于热机械负荷条件。在热循环条件下,蠕变/疲劳相互作用由于损伤累积效应而导致焊接点失效(即组织粗糙化/弱化,裂缝的出现和扩大),蠕变应力速度是重要因素。蠕变应力速度根据焊接点中热机械的负荷振幅而变化,由此SAC焊接点为ldquo。比较平和。在Sn-Pb焊接点的条件下,可以接受比焊接点更多的热循环,但ldquo;比较严重的rdquo;的条件,Sn?Pb可以接受比焊接点少的热循环。热机械负载取决于温度范围、超装置尺寸和超装置与基板之间的CTE失配程度。

例如,在通过了热循环测试的同一电路板中,报告了具有Cu引线框的部件在SAC焊接点处接受的热循环的数量比Sn-Pb焊接点多,SAC合金焊接点比Sn-Pb焊接点更快发生故障。即使在同一电路板上,0202陶瓷片器件的焊接点也通过SAC的热循环数为Sn?超过Pb,2512元设备相反。再举一个例子,在0℃和100℃之间的热循环中,FR4上的1206陶瓷电阻的焊接点PCB在无铅焊接中出现故障的时间是?比Pb晚,在温度界限为-40℃和150℃的情况下,很多报告称这种倾向是完全相反的。

7)依赖于ldquo。加速系数rdquo。这也是有趣的,非常密切的关系的因素,这是不同的合金(例如SAC为Sn?Pb))具有不同的加速系数,因此使整个讨论更加复杂。因此,PCB无铅焊接相互连接的可靠性取决于许多因素。

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