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影響開關(guān)電源之PCB板焊點微觀結(jié)構(gòu)形成的工藝參數(shù)有哪些
來源:東莞市成良智能科技 發(fā)布時間:2019-12-30 點擊量:920
對于開關(guān)電源之PCB貼片加工中優(yōu)良焊點的微觀結(jié)構(gòu)受所使用工藝的影響。在所有其他條件相同的情況下-----同樣的合金同、同樣的開關(guān)電源之PCB焊盤的表面處理、相同的元器件,焊點的微觀結(jié)構(gòu)會隨著SMT工藝參數(shù)的改變而改變。對于一個已知的系統(tǒng),在形成焊點的工藝中,影響焊點微觀結(jié)構(gòu)形成的工藝參數(shù)包括加熱參數(shù)和冷卻參數(shù)。
一、加熱參數(shù)
在開關(guān)電源之PCB板SMT焊接工藝的加熱階段,起關(guān)鍵作用的參數(shù)是峰值溫度和溫度高于液相線的時間。更高的峰值溫度或更長的液相線的時間,將會在焊點的界面和焊點內(nèi)部形成過多的金屬間化合物。在促使形成金屬間化合物過多的條件下,界面上的金屬間化合物厚度增加。峰值溫度足夠高和溫度高于液相線的時間延長時,金屬間化合物會增多,并且向貼片加工焊點內(nèi)部遷移。
在極端情況下,金屬間化合物會出現(xiàn)在焊錫的自由表面上,造成焊點外觀改變。外觀的變化直接反映微觀結(jié)構(gòu)的改變??梢灶A(yù)計,所有三種形式金屬間化合物的機制和現(xiàn)象會對焊點產(chǎn)生不利的影響,或者體現(xiàn)在焊點的外觀方面,或者體現(xiàn)在焊點的機械性能方面。
必須指出,開關(guān)電源之PCB焊盤的鍍層性質(zhì)與焊錫成分的治金親和力可能會影響焊點微觀結(jié)構(gòu)的形成。如浸錫、浸銀、OSP、HASL表面處理,它們參與界面反應(yīng)的是Cu,它在熔融Sn中的擴散速度是Ni的8.6倍,容易形成比較厚的IMC層,而ENIG表面處理形成的NiSn金屬間化合物厚度相對要薄一些。
二、冷卻參數(shù)
冷卻速率越快,形成的微觀結(jié)構(gòu)越細小。對于錫鉛共晶合金,緩慢的冷卻速率使微觀結(jié)構(gòu)更接近于平衡狀態(tài)。共晶焊錫的微觀結(jié)構(gòu)往往由63Sn/37Pb呈現(xiàn)的特有薄層聚集體組成。隨著冷卻速率提高,薄層聚集體結(jié)構(gòu)的退化增加,最終消失。對于開關(guān)電源之PCB無鉛焊錫,更快的冷卻速率也會產(chǎn)生更細小的錫晶粒。
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