Все о Flex: ведущий

Oct 31, 2023

Время чтения (слов)

С тех пор, как европейское сообщество приняло директиву RoHS в 2006 году, электронная промышленность США неуклонно увеличивает использование бессвинцового припоя. Медицинская отрасль стала первой отраслью промышленности США, полностью отказавшейся от свинца. Сегодня значительный процент пайки электроники выполняется бессвинцовым припоем. После нескольких лет совершенствования и устранения некоторых неверных характеристик бессвинцовая пайка оказалась экономически эффективной и надежной.

Хотя бессвинцовый припой надежен, существуют различия в материалах и обработке, которые необходимо учитывать, чтобы обеспечить надежную конструкцию электроники.

Материальная композиция : Наиболее широко используемой бессвинцовой паяльной пастой является сплав олова, серебра и меди (Sn/Ag/Cu). Они доступны в несколько разных комбинациях; наиболее распространены следующие:

Помимо олова, серебра и меди существуют другие сплавы, которые можно использовать для бессвинцовой пайки; большинство из них предназначены для неэлектронных приложений. Оптимальный выбор сплава зависит от типа паяемой поверхности и области применения гибкой цепи.

Косметический внешний вид : Классические паяные соединения олова и свинца были блестящими и гладкими. Фактически, дефектное паяное соединение часто имело тусклый и грубый вид. Это не относится к бессвинцовым паяным соединениям, которые имеют менее блестящий вид. Те, кто не знаком с бессвинцовой пайкой, сразу же отметят тусклый внешний вид как дефектные соединения. Тусклый вид паяных соединений не является показателем качества паяного соединения, а просто обусловлен свойствами, присущими сплаву. См. рисунок 1 для параллельного сравнения.

Рисунок 1: Бессвинцовый сплав по сравнению с оловянно-свинцовым. (Источник: CEDOS Electronics)

Температура процесса : Бессвинцовый припой начинает оплавляться при температуре около 218°C, тогда как оловянно-свинцовый припой начинает оплавляться при температуре около 188°C. Более высокая температура может оказать неблагоприятное воздействие на приспособления, оборудование и материалы, используемые в гибкой цепи. При введении нового номера детали, требующего бессвинцового припоя, необходимо провести техническую проверку, чтобы убедиться, что все материалы имеют надлежащую температурную совместимость.

Механическая сила : Бессвинцовый припой не обладает такой механической прочностью, как традиционный оловянно-свинцовый припой. Это одна из причин, по которой бессвинцовый продукт не используется в военной или аэрокосмической промышленности. Директива RoHS освобождает от ответственности военную и некоторые аэрокосмические продукты. Хотя оловянно-свинцовый припой имеет лучшие механические свойства, существуют способы решения проблем механической прочности с помощью бессвинцового припоя. Добавление эпоксидного или конформного покрытия для усиления мест соединения — это способ повысить надежность конструкций, требующих высокого уровня механической прочности.

Поток: Как и при пайке оловом и свинцом, при пайке без свинца используются два основных типа флюсов: водосмываемый флюс и флюс, не требующий очистки. Водосмываемый флюс необходимо полностью удалить после пайки. Водная промывка обычно эффективна, если под компонентами имеется достаточно места для смывания остатков. Если плотность и профиль компонентов не позволяют провести тщательную промывку, следует использовать флюс без очистки. Флюс, не требующий очистки, оставляет видимые остатки, которые некоторым могут показаться неприятными. Может возникнуть соблазн потребовать удаления остатков с помощью процесса очистки. Но специалисты не советуют удалять остатки неочищенного флюса. Остатки флюса, не требующие очистки, предназначены для инкапсулирования любых загрязнений, которые потенциально могут вызвать электрические проблемы в полевых условиях. При очистке флюса, не требующего очистки, существует риск того, что некоторые загрязнения останутся и создадут потенциальные проблемы с надежностью.

Тестирование : Надежность и электрические испытания одинаковы для процессов пайки как бессвинцовой, так и оловянно-свинцовой пайкой. Есть несколько тестов, позволяющих определить, содержит ли данный компонент свинец. Один из них — применить химическое вещество, которое просто меняет цвет, если в припое есть свинец. Можно также использовать атомно-абсорбционный спектрофотометр, который определит точное содержание металла. Эти тесты в основном применимы для того, чтобы убедиться, что поступающий продукт не содержит свинца, или чтобы доказать, что продукт соответствует требованиям RoHS. Во время изготовления схемы контроль материалов в процессе производства должен гарантировать, что паяльная паста не содержит свинца.