Селективна пайка – зменшення крихкості золота (Частина 3)

15.02.2024 |

Позолочені виводи компонентів можуть стати джерелом забруднення припою та привести до втрати його властивостей.

Іммерсійне золото поверх мідного основного металу має високу стійкість до впливу корозії, оскільки золото не окислюється та забезпечує захисний шар із поверхнею, що добре паяється і добре склеює як золотий, так і алюмінієвий дріт. Однак золото плавиться при відносно низькій температурі, і частинки золота, мігруючі в припій, з’єднуючись з іншими металами, може призвести до крихкості з’єднання.

Оскільки золоте покриття швидко розчиняється під час процесу пайки, залишки золота в паяному з’єднанні можуть послабити цілісність інтерметалічного з’єднання. Якщо явище розчинення золота при контакті з розплавленим припоєм відбувається у великих масштабах, склад і механічні властивості паяного з’єднання також зміняться. Збільшення крихкості внаслідок забруднення золотом є загальновизнаною причиною дефектів свинцевих припоїв. Зазвичай безсвинцеві сплави, які використовуються, наприклад, сплави олова, міді та срібла (SAC305) або олова, нікелю та міді (SN100C) краще зберігають свої механічні властивості у разі забруднення золотом (частково через вищий вміст олова), але їхні властивості також погіршуються зі збільшенням рівня забруднення золотом.

Беручи до уваги положення IPC J-STD-001 Rev F від 2014 року, а також їх оновлення, включене до версії H, рекомендується видалити золото:

  • принаймні з 95% поверхонь проводів компонентів із наскрізними отворами (THT), які покриті шаром золота товщиною 2,54 мкм або товстіші
  • з 95% усіх поверхонь, які підлягають паянню компонентів для поверхневого монтажу, незалежно від товщини золота
  • з поверхні припаяних клем із товщиною золотого покриття 2,54 мкм або більше

Відповідно до цього нового критерію, видалення золота вимагається для всіх високонадійних електронних продуктів класу 2 і 3, а, отже, це стосується майже всіх у промисловості збирання електроніки.

Видалення золотого покриття з проводів компонентів можна здійснити шляхом подвійного лудіння проводів, де попереднє лудіння підвищує розчинність золота, а повторне лудіння остаточно «вимиває» його. Для видалення шару золота перед паянням компонента можна використовувати подвійне лудіння або пайку динамічною хвилею, але якщо цього не зробити, у припої можуть утворитися тріщини.

Висновки

Технологія селективної пайки є важливою частиною формування з’єднань для більшості електронних упаковок і монтажних плат. З впровадженням поточної редакції H стандарту IPC J-STD-001 тестування на здатність до пайки, видалення золота та повторне лудіння компонентів стали передумовами для ведення бізнесу та збереження конкурентоспроможності на світовому ринку електроніки.

За матеріалами сайту https://tek.info.pl