بالنسبة للشركات التي تختار الحصول على إعفاء خالٍ من الرصاص بموجب توجيه الاتحاد الأوروبي RoHS والاستمرار في تصنيع الرصاص القصدير (Sn-Pb) المنتجات الإلكترونية, هناك قلق متزايد بشأن عدم وجود مجموعة شبكة الكرة Sn-Pb (بغا) عناصر. تضطر العديد من الشركات إلى استخدام Sn-Ag-Cu الخالية من الرصاص (كيس) مكونات BGA في عملية Sn-Pb, التي لم يتم بعد تمييز عملية التجميع وموثوقية مفصل اللحام بشكل كامل.
تم إجراء تحقيق تجريبي دقيق لتقييم موثوقية وصلات اللحام لمكونات SAC BGA المتكونة باستخدام عجينة اللحام Sn-Pb. نظر هذا التقييم على وجه التحديد في تأثير حجم العبوة, حجم كرة اللحام, لوحة الدوائر المطبوعة (ثنائي الفينيل متعدد الكلور) صقل الأسطح, الوقت فوق السائل ودرجة الحرارة القصوى على الموثوقية. أربعة أحجام مختلفة لحزم BGA (تتراوح من 8 إلى 45 مم 2) تم اختيار حجم الملعب من كرة إلى كرة يتراوح من 0.5 مم إلى 1.27 مم. تم استخدام نوعين مختلفين من تشطيبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور: الذهب الغمر النيكل عديم الكهرباء (يوافق على) والمواد الحافظة لحام العضوية (OSP) على النحاس.
تم تطوير أربعة أشكال مختلفة مع درجات حرارة قصوى تبلغ 210 درجة مئوية و 215 درجة مئوية والوقت أعلى من السائل تتراوح من 60 إلى 120 ثواني باستخدام عجينة Sn-Pb. تم إنشاء ملف تعريف واحد للتحكم الخالي من الرصاص. ما مجموعه 60 تم تجميع المجالس. تم إخضاع بعض الألواح لتحليل مجمّع بينما تعرض البعض الآخر لدورة حرارية متسارعة (ATC) اختبار في نطاق درجة حرارة من -40 درجة مئوية إلى 125 درجة مئوية بحد أقصى 3500 دورات وفقًا لمعيار IPC 9701A.
تم إنشاء مؤامرات Weibull وإجراء تحليل الفشل. كشف تحليل مفاصل اللحام المجمعة أنه لفترة أطول من السائل 120 ثواني وما دون, كانت درجة الخلط بين سبيكة الكرة BGA SAC ومعجون اللحام Sn-Pb أقل من 100 في المائة للحزم ذات درجة ميل الكرة 0.8 مم أو أكثر. حسب حجم العبوة, وقد لوحظ أن درجة حرارة الانكسار القصوى لها تأثير كبير على تجانس الهياكل المجهرية اللحام.
ظهر تأثير معلمات عملية إعادة التدفق على موثوقية وصلة اللحام بشكل واضح في قطع ويبل. تقدم هذه الورقة مناقشة لتأثير الملامح المختلفة’ الخصائص على مدى الاختلاط بين سبائك اللحام SAC و Sn-Pb وأداء التعب الدوري الحراري المصاحب….