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2019-11-12

水基清洗剂:高温对元器件的不利影响有哪些?

发布者:合明科技 ; 浏览次数:304

水基清洗剂:高温对元器件的不利影响有哪些?


无铅、有铅混用所带来的工艺问题有铅、无铅元器件和钎料、焊膏材料的混用,除要兼顾有铅的传统焊接工艺问题外,还要解决无铅钎料合金所特有的熔点高、润湿性差等问题。当有铅、无铅问题交织在一起,工艺上处理该类组装问题时,比处理纯有铅或纯无铅的问题都要棘手。例如,在采用无铅焊膏混用情况时,要特别关注下述问题。


一、高温对元器件的不利影响:


(1)CTE不匹配所造成的影响。有铅和无铅混用所带来的高温对元器件有着非常不利的影响。例如,陶瓷阻、容元件对温度曲线的斜率(温度的变化速率)非常敏感。由于陶瓷体与PCB的热膨胀系数CTE相差大(陶瓷的CTE为3~5,而FR-4的CTE为17左右),因此,在焊点冷却时容易造成元器件体和焊点裂纹。元器件开裂现象与CTE的差异、温度、元器件的尺寸大小成正比。0201、0402、0603小元件一般很少开裂,而1206以上的大元件发生开裂失效的概率就会比较高。


(2)爆米花现象将更严重。对潮湿敏感元器件(MSD)而言,温度每提高10℃,其可靠性级别就将降低1级。解决措施是在满足质量要求的前提下尽量降低再流焊接的峰值温度,以及对潮湿敏感器件进行去潮烘烤处理。


(3)高温对PCB的不利影响。高温容易造成PCB的热变形,因树脂老化变质而降低强度和绝缘电阻值。由于PCB的Z方向与XY方向的CTE不匹配,易造成金属化孔镀层断裂而失效等可靠性问题,如图1所示。


图片1.png


图1 盲孔内层被拉裂解决措施是尽量降低再流焊接的峰值温度,一般简单的消费类产品可以采用FR-4基材,厚板和复杂产品需要采用耐高温的FR-5或CEMn来替代FR-4基材。有目的地尽可能降低无铅焊接的峰值温度,对大批量生产多种规格的不同PCB是有益的,但其值必须能满足工艺窗口的要求


(4)电气可靠性再流焊、波峰焊、返工形成的助焊剂残留物,在潮湿环境和一定电压下,导电体之间可能会发生电化学反应,引起表面绝缘电阻(SIR)的下降。如果有电迁移和枝状结晶(如锡须等)的出现,将发生导线间的短路,造成漏电的风险。为了保证电气可靠性,需要对不同免清洗助焊剂的性能进行评估。


(5)混合组装的返修工艺问题混合组装的返修较为困难,因为混合组装的返修不仅仅是有铅工艺的传统返修问题,而且还有无铅返修的新问题。无铅钎料合金润湿性差,熔点高,工艺窗口小。因此有铅、无铅混用的返工需要特别关注:


●选择适当的返工设备和工具;

●正确使用返工设备和工具;

●正确选择焊膏、助焊剂、钎料丝等材料;

●正确设置焊接参数。


文章来源:OFWEEK 可靠性杂坛

文章关键词导读:可靠性、焊接、PCBA线路板、PCB、锡膏、水基清洗剂

【阅读提示】

以上为合明科技在工业清洗方面的经验的累积,我们是国内自主掌握核心水基清洗技术的先创品牌,合明科技专注精密电子清洗技术20多年,是SMT贴装/DIP封装,功率半导体器件及芯片封装精密清洗工艺技术方案、产品、清洗设备提供商,也成为了IPC清洗标准主席单位。但是因为工业清洗问题内容广泛,没办法面面俱到,本文只对常见问题作分析,随着电子产业的不断更新换代,新的工艺问题也不断出现,本公司自成立以来不断追求产品的创新,做到与时俱进,熟悉各种生产复杂工艺,力争能为客户提供全方位的工业清洗解决方案。

 

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