Ag при пайке растворяется со скоростью около 50 микродюймов/сек. Какая толщина серебряного покрытия на контактных площадках устройства? Добавление Ag к припоям SnPb на самом деле до определенного момента полезно для прочности соединения.
Необходимо поддерживать весовой процент Ag ниже 5% — это простой расчет, основанный на объеме пасты, содержании металлов в пасте и т.д. В качестве альтернативы можно перед сборкой залудить выводы, аналогично тому, как это делают с золотым покрытием.
Gerard O’Brien, President, S T and S Testing and Analysis
Паяльная паста предназначена для растворения части металлического покрытия как на выводах компонентов, так и на контактных площадках печатной платы, чтобы сформировать надежное паяное соединение. Предотвратить растворение серебра в паяльной пасте будет очень сложно.
Обычно мы рекомендуем использовать паяльную пасту, содержащую серебро, например, 62Sn/36Pb/2Ag или SAC305 для бессвинцового применения. Присутствие серебра в паяльной пасте замедляет скорость растворения серебра из выводов компонентов.
Я предлагаю использовать паяльную пасту с серебром, а также модифицировать профиль оплавления. Быстрый профиль с коротким периодом времени выше ликвидуса поможет минимизировать количество растворяющегося серебра. Если вы используете паяльную пасту 62/36/2, попробуйте отрегулировать длину профиля (от 45°C до пика) примерно от 3 до 3,5 минут.
Отрегулируйте время выше ликвидуса до 45–60 секунд и минимизируйте пиковую температуру на уровне 210–215°C. Эти изменения в профиле должны помочь свести к минимуму растворение серебра, но, скорее всего, не предотвратят его.
Tony Lentz, Field Applications, FCT Assembly
Поскольку вы утверждаете, что серебро растворяется в припое, я предполагаю, что на детали имеется нечто большее, чем просто иммерсионное серебряное покрытие. В прошлом я имел дело с толстопленочными выводами компонентов с высоким содержанием серебра (в основном, с чип-конденсаторами). Ключом к успешной пайке оплавлением этих компонентов являются:
- Использование припоя SN62 для снижения скорости выщелачивания.
- Строгий контроль профиля оплавления для минимизации времени ликвидуса и максимальной температуры.
- Важно знать, что некоторое количество серебра неизбежно выщелачивается; если бы это было не так, не было бы паяного соединения. Идея состоит в том, чтобы свести его к минимуму, сохраняя при этом хороший смачиваемый шов. Серебро легко паять, так что у нас, по крайней мере, есть преимущество в этом отношении. Если бы у вас была сборка большой массы (толстая печатная плата, много тяжелых компонентов), перед вами возникло бы гораздо более сложная задача.
Следует стремиться к достижению пиковой температуры около 205°C и минимизировать время ликвидуса. Не обязательно иметь много времени выше этой точки. Я запустил процесс оплавления этих компонентов всего на 25-30 секунд выше ликвидуса.
Если после формирования паяное соединение выглядит гладким, а не зернистым, значит, вам удалось ограничить выщелачивание. Зернистость сначала появится на границе припоя, рядом с выводом компонента, а тонкая линия зернистости всегда присутствует на самом краю. Вам необходимо избежать зернистости в большей части шва.
Fritz Byle, Process Engineer, Astronautics
Одним из вариантов — может быть отказ от использования пасты на основе олова и переход на пасту на основе индия. Скорость растворения Ag в индии значительно медленнее, чем в олове.
Kay Parker, Technical Support Engineer, Indium Corporation
Если вы работали над профилем печи, а также меняли тип паяльной пасты, а результаты не такие, как ожидалось, задумывались ли вы о лужении компонентов перед их размещением на печатных платах?
Georgian Simion, Engineering and Operations Management, Independent Consultant
Использование сплава, содержащего серебро, такого как Sn62Pb36Ag2, уменьшит проблему выщелачивания серебра. Вы также можете попробовать другую паяльную пасту, которая лучше смачивает и имеет меньшую склонность к образрванию шариков припоя.
David Bao, Director New Product Development, Metallic Resources, Inc
Использование 2% серебряного припоя и более короткого профиля является правильным. Растворение — это самоограничивающийся процесс, поэтому, если у вас изначально есть припой с 2% серебра, то с выводов нагретых компонентов будет вымываться меньше серебра. Выводы компонентов из чистого серебра обычно спекаются и являются очень тонкими. Но здесь есть два больших ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЯ. Сплавы на основе индия или другие «низкотемпературные» сплавы НЕ будут иметь такие же физические свойства или долговременную надежность, как Sn63 или Sn62; вы не получите что-то (например, более низкую температуру плавления) просто так.
И ЕЩЕ: какой бы припой вы ни использовали, он должен быть указан на чертеже сборки и полностью согласован с вашим клиентом, прежде чем вы создадите 10 000 сборок с неправильным припоем, который может работать, а может и не работать! Они НЕ обязаны принимать этот продукт, если вы используете сплав, отличный от указанного в списке, без какого-либо отказа, отклонения или подписанного ими ECN. Получите их поддержку.
Richard D. Stadem, Advanced Engineer/Scientist, General Dynamics
Подробнее в статье. Еще статьи по теме монтажа и изготовления печатных плат: