Предотвращение Де

Время чтения (слов)

Погружная банка широко применяется в промышленности как высоконадежная финальная отделка. Благодаря своей превосходной коррозионной стойкости он занимает значительную долю рынка, особенно в автомобильной промышленности. В процессе пайки между медью и оловом образуется интерметаллическое соединение (ИМС). Одной из остающихся проблем в отрасли является потенциальное влияние IMC на паяемость окончательной отделки.

В этой статье описаны типичные виды отказов в паяльной олове и сопоставлены с потенциальными причинами дефектов.

Во время старения, термического воздействия или во время процесса оплавления в сборке между медной подложкой и слоем олова образуется интерметаллический слой, так что олово в конечном итоге состоит из IMC и свободного олова, покрытого слоем оксида олова. Этот слой состоит из смеси SnO и SnO2, которая называется SnOx или Sn-оксид. Свойства сборки слоя олова зависят от характеристик IMC, слоя оксида олова и содержания свободного олова, что было тщательно изучено и описано T. Hetschel et al. в 20091-2. Из-за роста ИМК, поглощающего большую часть свободного олова, в верхней части слоя остаются лишь островки олова, покрытые тонким слоем оксида. Свойства слоя оксида олова, такие как однородность и толщина, влияют на паяемость поверхности олова, а также на другие характеристики. Загрязнения в оловянном отложении или дефекты оксидного слоя могут привести к плохой смачиваемости или обесцвечиванию, так называемым дефектам от смачивания.

Рост IMC и образование оксида олова в процессе оплавления В процессе сборки луженая панель должна пройти несколько циклов оплавления. В процессе оплавления ИМК растет, а толщина оксидного слоя, покрывающего оловянное покрытие, увеличивается. После первого цикла оплавления обычно от 70% до 80% общей толщины олова расходуется на образование интерметаллических фаз Cu6Sn5 и Cu3Sn3. Во втором цикле оплавления толщина ИМК еще больше увеличивается, так что на поверхности осадка остаются только отдельные островки чистого олова. В то же время процесс оплавления приводит к росту оксидного слоя. Хотя старение оплавлением в азоте оказывает незначительное влияние, процесс оплавления на воздухе значительно увеличивает толщину слоя оксида олова. Взаимодействие характеристик IMC и свойств слоя оксида олова будет иметь значительное влияние на паяемость покрытия из иммерсионного олова.

При сборке слоев иммерсионного олова основной причиной проблем при пайке является загрязнение, которое влияет как на рост IMC, так и на формирование оксидного слоя. Можно рассмотреть три различных типа загрязнения:

Дефекты пайки, которые можно наблюдать на покрытиях из олова, обычно можно разделить на следующие категории:

Что касается дефектов рассмачивания и саморассасывания, однородность и толщина слоя оксида олова очень важны.

В следующем разделе будут приведены некоторые примеры, объясняющие, как загрязнения влияют на паяемость поверхности олова.

Остатки на меди Если остатки предыдущих процессов, таких как нанесение паяльной маски, остаются на медной поверхности до погружения панели в раствор для лужения, это может повлиять на паяемость окончательной отделки. Остатки не могут быть удалены в процессе мокрого покрытия и остаются на границе раздела медь/олово. Во время первого цикла оплавления такие остатки могут мигрировать на поверхность слоя олова с растущим ИМК. Во втором цикле оплавления остатки могут повлиять на стабильность слоя оксида олова и привести к образованию трещин, в результате чего жидкое олово проникает и достигает поверхности слоя. На рисунке 1 схематически показано, как остатки могут перемещаться внутри слоя и достигать поверхности слоя олова в течение двух циклов оплавления.

Рисунок 1: Схематическое изображение потенциального воздействия загрязнений на медь во время процесса оплавления.