Чи можуть кульки припою окислюватися та утворювати дефектні паяні з’єднання під час другого циклу оплавлення, навіть якщо друковану плату було належним чином очищено перед першим циклом оплавлення?
Питання, описане вище, було задано на одному з блогів, присвячених технології монтажу. Фріц Байл (Fritz Byle), інженер-технолог з консалтингової фірми Astronautics, вперше зробив деякі припущення, щоб відповісти на це запитання: «належним чином очищений» означає, що всі залишки флюсу були видалені, не залишаючи іонних залишків; другий цикл проточної пайки відбувається без атмосфери азоту, і весь процес оплавлення належним чином контролюється з точки зору пікової температури та часу, протягом якого друкована плата залишається вище порогової температури оплавлення. Фріц Байл пише: «З наведеними вище припущеннями кульки BGA можуть певною мірою окислюватися, але це ніколи не повинно призводити до утворення відкритого припою, якщо щось справді не вийде з-під контролю. Якщо після другого циклу оплавлення з’являється відкритий припій, якого не було після першого циклу оплавлення, список можливих причин включає:
- погане початкове змочування, з мінімальним контактом, який був порушений після другого оплавлення
- відсутність зволоження доріжок під час другого циклу оплавлення, що також може вплинути на видимі доріжки SMT, хоча це менш імовірний сценарій
- вібрації в печі оплавлення, що спричиняють втрату контакту (що дійсно малоймовірно).
Оскільки Фріц Байл фактично виключає дві з трьох причин, які він назвав, він рекомендує провести ретельний рентгенівський аналіз паяних з’єднань після першого циклу оплавлення, щоб визначити погані параметри змочування. Крім того, якщо це компонент із малим кроком виводів, вам потрібно буде уважніше придивитися до процесу друку пастою та переконатися в належній кількості пасти на будь-якій із доріжок.
Тоні Ленц (Tony Lentz), інженер із застосування FCT Assembly, має подібну точку зору: «Коли мова йде про кульки припою на компонентах BGA, під час другого циклу оплавлення металевих поверхонь може статися окислення. Однак, припускаючи, що паяні з’єднання правильно сформовані під час першого циклу оплавлення, окислення зазвичай не призведе до відкритого утворення твердого припою. Видалення залишків флюсу без очищення з друкованої плати усуває потенційний захист від окислення, який забезпечує флюс без очищення. Залишки флюсу на водній основі є потенційно корозійними, тому їх слід видалити, і зазвичай вони не допомагають захистити від окислення». Зауважимо лише, що ще кілька експертів, які беруть участь у дискусії, дотримуються такої ж думки: якщо перший цикл був проведений правильно, то в другому нічого поганого статися не повинно.
Dr. Oommen Tharakan Kuttiyil Thomas із Космічного центру Vikram Sarabhai розглядає проблему, викладену вище, на рівні хімічних взаємодій: «Припустімо, що другий цикл оплавлення означає пайку іншої сторони друкованої плати. Під час пайки інтерметалічні сполуки (IMC) утворюються у вигляді твердого шару на межі між оловом і міддю, який зазвичай називають інтерметалічним шаром або зоною дифузії.
Тонкий шар Cu3Sn утвориться безпосередньо на шарі міді, який буде покритий більш товстим шаром Cu6Sn5. Ці шари тверді при звичайних температурах пайки, але вище температури 415 °C вони починають розчинятися в розплавленому припої. Лише тоді можуть з’явитися пустоти субмікронного розміру або на межі між IMC та мідним шаром, або в самому IMC. Ці порожнечі виникнуть, якщо паяні з’єднання піддаються дії підвищених температур, наприклад, під час випробувань на довговічність при високій температурі та термічного циклу.
У випадку, який розглядається в питанні інтернет-користувача, це лише вплив стандартної температури подачі, тривалість якого також обмежена. Крім того, якщо оплавлення іншої сторони виконується відразу після першого циклу та відповідного очищення (або очищена друкована плата зберігається в азотній камері, що може бути пов’язано з вимогами виробничого циклу), перед паянням іншої сторони друкованої плати не повинно бути ні окислення, ні відкритого припою».
За матеріалами сайту https://tek.info.pl
Лайкнути
Твітнути