Во время массового производства главной платы управления BMS для платформы 800 В немецкого автопроизводителя мы обнаружили, что прочность на сдвиг паяных соединений, выполненных с использованием обычного припоя Sn96.5Ag3.0Cu0.5, снизилась на 37% после 1000 циклов термоциклирования при температуре от -40 ℃ до 150 ℃, тогда как при использовании автомобильного электронного припоя JJY JH-218 снижение составило всего 9,2 %. те же условия. Это связано с тем, что содержание серебра в нем увеличивается до 3,8% при добавлении следов никеля, который подавляет чрезмерное превращение Cu6Sn5 в Cu3Sn во время роста слоя ИМК, тем самым замедляя образование пустот Киркендалла.
Реальные параметры оплавления на производственной линии должны строго соответствовать характеристикам припоя. Например, температура ликвидуса JH-218 составляет 217,8 ℃; если пик оплавления установлен на уровне 235 ℃ со временем выдержки более 90 секунд, легко произойдет растворение и отслаивание краев медной фольги. Снижая пиковую температуру до 228℃ с интервалом выдержки 60 секунд, мы можем не только обеспечить угол смачивания паяного соединения <25°, но и стабилизировать толщину IMC паяных соединений в диапазоне 2,3–3,1 мкм, что является оптимальным диапазоном толщины для сопротивления вибрационной усталости.
Вибрационные испытания – это не только проверка на обрывы цепей. Мы использовали C-SAM для повторной проверки 1000 плат ЭБУ после случайной вибрации 20G и обнаружили, что обычный припой имел долю микропустот в четырех угловых паяных соединениях чипов QFN 32%, в то время как доля пустот в тех же местах для JH-218 составляла всего 5,7%, при этом все размеры пустот <8 мкм. Это связано с тем, что его вязкость в расплаве на 18% ниже, чем у обычного припоя, что позволяет ему более полно компенсировать напряжение термической усадки во время охлаждения и затвердевания, снижая риск межфазного отслоения.
Однажды клиент сообщил о 0,3% скрытых соединений холодной пайки в партии печатных плат во время транспортировки. Наша прослеживаемость показала, что размер отверстия трафарета не был отрегулирован в соответствии с тиксотропией JH-218; оригинальный трафарет толщиной 0,12 мм с отверстиями 0,15 мм приводил к тому, что осадка паяльной пасты превышала стандарт на 15%. После перехода на ступенчатый трафарет (толщина сколов 0,10 мм + отверстия 0,13 мм) коэффициент вариации объема печати снизился с 12,6% до 5,4%, а стабильность высоты паяного соединения после оплавления значительно улучшилась, при этом в последующие три месяца поставок жалобы клиентов, связанные с вибрацией, были нулевыми.
Уровень ионного загрязнения остатков флюса автомобильного электронного припоя JJY контролируется на уровне ≤0,8 мкг/см² в эквиваленте NaCl, что намного ниже 2,0 мкг/см², требуемых автомобильным стандартом IPC-J-STD-004B класса L2. Это означает, что при длительной эксплуатации в условиях высокой температуры и высокой влажности вокруг паяных соединений с меньшей вероятностью образуются каналы электрохимической миграции, что особенно критично для корпусированных устройств FCCSP с шагом <0,4 мм. Наши фактические испытания показывают, что этот припой по-прежнему сохраняет сопротивление изоляции >1×10¹¹Ом после 1000 часов старения при 85℃/85% относительной влажности.
