Biežākie defekti un profilakses pasākumi bezsvina metināšanas procesā

Biežākie defekti un profilakses pasākumi bezsvina metināšanas procesā

Ievads

Bezsvina procesa ieviešanas laikā pakāpeniski plaši tiek izmantots bezsvina cietlodēšanas materiālu, PCB spilventiņu un komponentu pārklājumu process, kas apvienots ar jaunu lodēšanas plūsmu izmantošanu. Ir radušies dažādi metināšanas defekti, piemēram, lobīšanās un elementu piesārņojums, kas ir kavējuši raitu reālās ražošanas norisi. Šajā rakstā galvenokārt analizēti iepriekš minēto defektu cēloņi un sniegti atbilstoši risinājumi.

2. Atkailināšana

Noņemšana parasti ietver spilventiņu / PCB noņemšanu un lodēšanas savienojumu / spilventiņu noņemšanu. Lodēšanas savienojumu lobīšanās parasti rodas apļveida zonā netālu no lodēšanas paliktņa stūra. Atdzesēšanas procesā pēc metināšanas, lielas sprieguma koncentrācijas dēļ vispirms saplaisā stūra laukums. Ja spriegums netiek pilnībā atbrīvots, tas izraisīs spriedzes palielināšanos lodēšanas paliktņa ārējās malas saskarnē. Kad deformācija uzkrājas un pārsniedz materiāla plastiskās deformācijas spēju, plaisa izplatīsies gar lodēšanas/paliktņa saskarni, līdz tā pilnībā nolobīsies.

Atslāņošanās parasti notiek vēlīnā kristalizācijas stadijā, nedaudz augstākas temperatūras periodā virs zemās kušanas temperatūras, ko izraisa cietlodēšanas materiāla segregācija, un tā pieder pie karsto plaisu kategorijas. Rašanās mehānisms ir līdzīgs kristalizācijas plaisu rašanās mehānismam. Segregācija ievērojami samazina lodmetāla likviditāti lodēšanas paliktņa stūra zonā ar sacietēšanas aizkavi, palielina cietā-šķidruma diapazonu ar zemu plastiskumu un pagarina lokālo šķidro fāžu pastāvēšanas laiku. Turklāt, ja lodēšanas materiāls satur Bi vai Pb piesārņojumu, atslāņošanās iespējamība ir lielāka, jo zemas kušanas fāzes kušanas temperatūra ir ļoti zema, kā parādīts 2. attēlā, trīskāršā SnAgBi sakausējuma kušanas temperatūra ir zemāka par 140 grādiem. .

2.1. Notikuma cēlonis

1. tabulā parādīti lodēšanas savienojumu saskarnes morfoloģijas raksturlielumi. Galvenie lodēšanas savienojumu atslāņošanās iemesli ir trīs aspekti: mikrostrukturālā segregācija, asinhronā sacietēšana un spriedze, kas rodas dzesēšanas saraušanās laikā.

Bi klātbūtne lodēšanas materiālā ir galvenais iemesls lodēšanas savienojumu atslāņošanās parādībai. SnBi binārajā sakausējumā ir eitektiskā fāze, kuras kušanas temperatūra ir tikai 138 grādi. Ja bezsvina cietlodēšanas materiāls satur Bi elementu, lodēšanas savienojuma sacietēšanas procesā cietlodēšanas materiāla galvenais korpuss ir sacietējis aptuveni 220 grādu temperatūras diapazonā. Tomēr SnBi eitektiskajiem kristāliem, kas atdalās sacietēšanas procesā, ir jāgaida līdz aptuveni 138 grādiem, pirms tie sāk sacietēt, kā rezultātā cietlodēšanas materiāls notiek asinhroni. Ir vērts atzīmēt, ka Bi elementa klātbūtne ne vienmēr izraisa segregāciju. Saturs parasti tiek kontrolēts zem 1 masas%, bet ne vairāk kā 3 masas%, pretējā gadījumā var rasties segregācija. Turklāt elektroniskās montāžas detaļām metināšanas procesā ir jāuzņem siltums. Dzesēšanas procesā siltums uz iespiedshēmas plates caur pārklājumu tiks pārnests uz Cu lodēšanas paliktņiem ar ļoti labu siltumvadītspēju, kā rezultātā lodēšanas materiāls, kas saskaras ar lodēšanas paliktņiem, nespēj sinhroni sacietēt ar citām lodēšanas materiāls. To izraisa lokāla temperatūras nelīdzsvarotība un asinhrona sacietēšana. Ja lodēšanas paliktņa saskarnē ir atlikušā šķidrā fāze, kas atpaliek un sacietē, materiāla termiskā izplešanās un saraušanās izraisīs lodēšanas savienojumu atslāņošanos. Pirmkārt, atdzesēta cietlodēšanas materiāla saraušanās radīs stiepes spriedzes ierobežojumu atlikušajai šķidrajai fāzei lodēšanas paliktņa saskarnē;

www.superbheater.com