Наиболее вероятными источниками загрязнения в ванне для пайки (волновым или селективным) являются металлы с печатных плат и/или компонентов.
Например, если платы покрыты оловянно-свинцовым покрытием HASL и они работают в системе бессвинцовой пайки волной припоя, то свинец будет растворяться из покрытия HASL в ванне с припоем.
Если платы покрыты OSP поверх меди, то медь будет растворяться с контактных площадок платы в ванне с припоем. Выводы компонентов часто покрываются оловом или никелем. Никель из выводов компонентов может растворяться в ванне припоя, увеличивая общее содержание никеля.
В некоторых случаях «неправильный» припой может быть добавлен в ванну по ошибке. Например, если оловянно-свинцовый припой добавляется в ванну для бессвинцового припоя, то загрязнение свинцом, вероятно, превысит предел RoHS (0,1% масс.).
Tony Lentz, Field Applications, FCT Assembly
Наиболее распространенными источниками загрязнения припоя обычно являются материалы, входящие в состав сборок. Медь может быть загрязняющим веществом на определенных уровнях, и незначительные ее количества удаляются с каждой платы, проходящей через ванну для припоя.
То же самое касается золота или серебра, если вы используете их в качестве финишного покрытия поверхности. Кадмий, цинк и алюминий могут выделяться из приспособлений для пайки, удерживающих приспособлений, клемм, наконечников и т. д. Почти все, с чем вы столкнетесь с волной, снимет часть материала, хотя обычно это очень небольшое количество.
Большинство поставщиков припоя предоставляют своим клиентам анализ припоя в качестве услуги. Вы берете образец из припоя, отправляете его им, и они проводят полный анализ.
В большинстве случаев, если есть проблема, поставщик может порекомендовать специальные добавки к ванне, которые сплавят загрязнения и удалят их в виде окалины, но в некоторых случаях замена припоя может быть оправдана.
Kevin Mobley, PCBA Engineering Liaison, General Atomics Electromagnetic Systems Group
Обычно рекомендуется проводить анализ состава паяльных ванн, содержащих бессвинцовые сплавы, каждые 3-6 месяцев или каждые 8000 плат, в зависимости от того, что произойдет раньше. Хотя полный анализ обычно проводится заранее, анализ припоя в первую очередь сосредоточен на трех основных металлических примесях: меди (Cu), свинце (Pb) и железе (Fe), а также других возможных примесях.
Основным источником загрязнения медью является растворение меди с поверхности печатной платы с образованием интерметаллида медь-олово (CuSn). Загрязнение медью допустимо до 1,0% по весу, при этом уровни загрязнения выше 1,0% отрицательно влияют на производительность оборудования.
Верхний уровень загрязнения свинцом составляет 0,1% для обеспечения соответствия RoHS. Несмотря на работу с бессвинцовой припойной ванной, свинец из поверхности плат с оловянно-свинцовым покрытием (SnPb) может просачиваться в припойную ванну, что приводит к образованию сегментов с низкой температурой плавления, богатых свинцом, в паяных соединениях, что может привести к растрескиванию и другим скрытым дефектам.
Загрязнение железом допустимо до максимального количества 0,02% и возникает в основном в результате выщелачивания элементов машин при контакте с богатым оловом бессвинцовым припоем, который образует интерметаллид железо-олово (FeSn2). Уровни загрязнения железом, превышающие 0,02%, потенциально могут привести к хрупкости паяных соединений, и их следует избегать.
Carlos Bouras, General Manager, Nordson SELECT
Подробнее в Обсуждении. Еще статьи по теме монтажа и изготовления печатных плат: