Для компаний, которые решили воспользоваться освобождением от использования свинца в соответствии с Директивой RoHS Европейского Союза и продолжают производить оловянно-свинцовый продукт. (Sn-Pb) электронные продукты, растет беспокойство по поводу отсутствия массива шариковых решеток Sn-Pb. (БГА) компоненты. Многие компании вынуждены использовать бессвинцовый сплав Sn-Ag-Cu. (САК) Компоненты BGA в процессе Sn-Pb, для которых процесс сборки и надежность паяного соединения еще не полностью охарактеризованы.
Было проведено тщательное экспериментальное исследование для оценки надежности паяных соединений компонентов SAC BGA, выполненных с использованием паяльной пасты Sn-Pb.. В этой оценке особое внимание уделялось влиянию размера упаковки., объем шарика припоя, печатная плата (печатная плата) обработка поверхности, время выше ликвидуса и пиковой температуры на надежность. Четыре разных размера корпуса BGA (начиная от 8 к 45 мм2) были выбраны с размером шага шариков от 0,5 мм до 1,27 мм.. Использовались две разные отделки печатной платы.: химическое никель, иммерсионное золото (СОГЛАШАТЬСЯ) и органический консервант для пайки (ОСП) на меди.
Были разработаны четыре различных профиля с максимальными пиковыми температурами 210°C и 215°C и временем выше ликвидуса в диапазоне от 60 к 120 секунды при использовании пасты Sn-Pb. Один профиль был создан для бессвинцового контроля.. Всего 60 платы были собраны. Некоторые платы были подвергнуты анализу в собранном виде, а другие подверглись ускоренному термоциклированию. (УВД) испытание в диапазоне температур от -40°C до 125°C в течение максимум 3500 циклов в соответствии со стандартом IPC 9701A.
Были созданы графики Вейбулла и проведен анализ отказов.. Анализ паяных соединений в сборе показал, что в течение времени выше ликвидуса 120 секунды и ниже, степень смешивания шарикового сплава BGA SAC и паяльной пасты Sn-Pb была менее 100 процентов для упаковок с шагом шарика 0,8 мм и более. В зависимости от размера упаковки, Было замечено, что пиковая температура оплавления оказывает значительное влияние на микроструктурную однородность паяного соединения..
Влияние параметров процесса оплавления на надежность паяного соединения наглядно проявилось на графиках Вейбулла.. В данной статье обсуждается влияние различных профилей’ характеристики степени смешивания SAC и припоев Sn-Pb и связанные с этим характеристики термоциклической усталости.….