Pagkakaaasahan Pagkakaiba sa pagitan ng Solder Paste Alloys

Ang pagiging maaasahan ng Solder Paste ay hindi isang nakapirming pag-aari ngunit isang dynamic na kinalabasan na hinubog ng metalurhiko na pag-uugali ng haluang metal sa panahon ng pag-print, reflow, pagtanda, at pagpapatakbo ng stress, kaya ang pagpili sa Sn63Pb37 sa SAC305 ay hindi lamang inililipat ang punto ng pagkatunaw mula 183°C hanggang 217°C ngunit sa panimula ay binabago ang interfacial reaction kinetics, kung saan pinipigilan ang interfacial reaction kinetics [PRO2] sa [PRO2. Ang paglaki ng Cu6Sn5 habang ang Ag at Cu sa SAC alloys ay nagpapabilis ng scalloped IMC formation sa ilalim ng paulit-ulit na thermal excursion.

Ang mga thermal cycling test sa −40°C hanggang +125°C ay nagpapakita na ang Sn63Pb37 joints ay karaniwang nabubuhay nang higit sa 3,000 cycle bago magsimula ang microcrack sa mga gilid ng pad, samantalang ang SAC305 joints ay kadalasang nabibigo sa pagitan ng 1,200 at 1,800 na cycle, dahil ang mas mababang cycle ng cycle ay depende sa mas mababang cycle. Sn–Ag–Cu matrix concentrate strain energy nang mas agresibo sa mga geometric na discontinuities tulad ng BGA corner ball o fine-pitch QFN leads.

Kapag na-expose sa 85°C/85% RH sa loob ng 1,000 oras, ang mga SAC305 assemblies ay nagpapakita ng masusukat na resistance drift sa mga network ng paghahatid ng kuryente dahil sa electrochemical migration sa mga hangganan ng butil, lalo na kapag nananatili ang mga residue ng chloride pagkatapos ng hindi sapat na paglilinis, habang ang mga sample ng Sn63Pb37 ay nagpapanatili ng matatag na paglaban sa pakikipag-ugnay sa ilalim ng magkatulad na mga kondisyon ng pagkontak sa [PROT22 diffusion pathways at bawasan ang ion mobility.

Ang pagkakaroon ng Ni sa ENIG surface finishes ay nagpapakilala ng karagdagang pagiging kumplikado, dahil ang Ni–Sn intermetallics ay mas mabilis na lumalaki sa ilalim ng SAC alloys kaysa sa ilalim ng eutectic tin-lead, at ang labis na Ni3Sn4 formation pagkatapos ng maraming reflow ay maaaring masira ang solder-pad interface, lalo na kapag ang board warpage ay lumampas na sa 100mmar force sa panahon ng paglamig ng puwersa sa 100mmar. pinipigilan ang mga kasukasuan.

Direktang nakikipag-ugnayan din ang pagpipiliang haluang metal sa mga parameter ng disenyo ng stencil, dahil ang mas mataas na lagkit ng SAC305 at mas mabagal na slump resistance ay nangangailangan ng mas mahigpit na mga ratio ng aperture area, karaniwang ≥0.65 para sa 0.3mm na mga bahagi ng pitch, habang ang Sn63Pb37 ay nagpapanatili ng stable na transfer efficiency pababa sa 0.55, ibig sabihin, ang pagpapalit ng mga stencil na geometry ay kadalasang nagiging sanhi ng pag-iiba ng mga haluang metal nang walang adjustment. mga depekto sa head-in-pillow kahit na may magkaparehong mga setting ng printer.

Ang reflow profile tuning ay nagiging non-negotiable sa high-melting-point alloys, dahil ang SAC305 ay nangangailangan ng peak temperatures sa pagitan ng 235°C at 245°C para matiyak ang buong coalescence, ngunit ang paglampas sa 245°C ay nanganganib na masira ang mga organic solderability preservatives sa OSP finishes o triggering delamination sa FR-4 s6laminates, as Tgb6laminates. kumpletong basa sa 210°C na may mas malawak na window ng proseso at mas mababang panganib ng pagkasira ng thermal ng bahagi.

Ang pagganap ng drop-test ay nagpapakita ng isa pang pagkakaiba: Ang SAC305 joints ay sumisipsip ng mas kaunting impact energy bago ang bali kumpara sa Sn63Pb37, lalo na sa mga handheld electronics na sumailalim sa 1.2m free-fall sa kongkreto, kung saan ang kawalan ng Pb ay nakakabawas sa dislocation mobility at nililimitahan ang kapasidad ng plastic deformation, na ginagawang mas mahirap ang pag-aresto sa mga bahagi ng bahagi malapit sa bahaging pag-unlad ng void.

Mahalaga rin ang pangmatagalang katatagan ng imbakan, dahil ang mga paste na nakabatay sa SAC ay nagsisimulang magpakita ng nasusukat na rheological drift pagkalipas ng apat na linggo sa 25°C, na may pagtaas ng lagkit na lampas sa 15% at nababawasan ang pagtugon sa shear thinning, habang ang Sn63Pb37 ay nagpapanatili ng pare-parehong gawi sa pag-print hanggang sa sampung linggo kung na-seal nang maayos, na makakaapekto sa mga rate ng pagbabago ng linya ng produksyon at paggamit ng materyal na mataas.

Sa huli, ang mga pagkakaiba sa pagiging maaasahan sa pagitan ng mga solder paste na haluang metal ay hindi mababawasan sa iisang sukatan o pinabilis na resulta ng pagsubok, dahil ang mga field failure mode ay nakadepende sa pagkakabit ng alloy microstructure, PCB stack-up rigidity, component mass distribution, at ambient thermal history, kaya ang pagtukoy sa SAC305 para sa isang automotive engine control unit nang hindi nagpapatunay laban sa transient na temperatura sa ilalim ng S3P ay hindi mas ligtas kaysa sa transient na temperatura sa ilalim ng 67 taon. Class III na medikal na aparato nang hindi kinukumpirma ang biocompatibility ng mga residue ng Flux.