Бессвинцовый припой создан под безопасную и перспективную технику сборки печатных плат.
Бессвинцовые припои имеют более высокие эксплуатационные характеристики, но имеют более высокую температуру пайки, что сказывается на сложности паяльного оборудования: приходится выдерживать более узкую границу термопрофиля. Используемое оборудование должно иметь термодатчики по всей площади нагрева печатной платы и контролировать термопрофиль в режиме реального времени.
Важные аспекты для полного перехода электронной промышленности на бессвинцовые припои:
Борьба за чистоту окружающей среды;
Требования к повышению качества пайки при постоянной тенденции уменьшения размеров устройств.
При использовании бессвинцовых припойных паст разница температур между участками плат с большей массой и меньшей должна быть минимальной, эту проблему решает правильно подобранный температурный профиль пайки.
Уменьшение разницы температур:
1. Увеличение времени предварительного нагрева позволяет в значительной степени уменьшить температурную разницу, но при увеличении времени этого нагрева происходит испарение флюса, что приводит к ухудшению смачиваемости из-за окисления спаиваемых поверхностей.
2. Увеличение температуры предварительного нагрева вместо обычной температуры 140-160°С до 170-190°С. Так как температура преднагрева повышена, скачок температур между этапом преднагрева и пайки будет меньше, чем в обычном термопрофиле — не будет такой заметной разницы температур различных участков печатной платы, вызванной разной скоростью нагрева. Но быстрое испарение флюса еще на этапе предварительного нагрева сказывается на надежности пайки.
3. Использование трапециевидной формы термопрофиля в современных пнчах оплавления позволяют уменьшить температурную разницу между 45 мм BGA и корпусом SO микросхемы до 8°С, что считается приемлемым.
Пять основных типов бессвинцовых припоев:
1. SnCu Медьсодержащие эвтектические припои для пайки печатных плат волной припоя. Недостаток — высокая температура расплавления и худшие механические свойства по сравнению с другими бессвинцовыми припоями. SnCu и SnAgBi припои применяются в меньшей степени — их выбор обусловлен финансовой политикой компаний (в основном по отношению к Bi содержащим припоям).
2. SnAg Серебросодержащие припои с хорошими механическими свойствами и лучшей пайкой в сравнении с медьсодержащими припоями. Являются эвтектическими, температура расплавления 221°С. Сравнительные тесты пайки серебросодержащим типом припоя и обычным свинецсодержащим припоем показывают значительное преимущество бессвинцового припоя по надежности пайки. Для профессиональной техники (промышленность, системы связи) рекомендуется использование двухкомпонентых SnAg или SnAgCu эвтектических припоев. Для техники широкого потребления (TV, аудио- видео, офисное оборудование) может использоваться широкий диапазон сплавов, таких как SnAgCu(Sb) и сплавов SnAg группы.
3. SnAgCu Сплав олово-серебро-медь — трехкомпонентный эвтектический припой с более низкой температуре расплавления (217°С). Припой с составом 95,5%Sn+3,8%Ag+0,7Cu рекомендован для Brite-Euram project (European Research in Advanced Materials). Трехкомпонентный тип припоя обладает лучшей надежностью и спаиваемостью чем серебро- и медьсодержащие бессвинцовые припои. Добавление сурьмы (0,5%Sb) позволило приспособить припой для пайки волной. Этот тип припоя используется в промышленности наряду с серебросодержащим. Предпочтение типу припоя отдается исходя из экономических соображений и оборудования производства. Применяется для сборки особо важных устройств (оборонная промышленность, автономные устройства). Рекомендуется использование высококачественных SnAgCu припоев с добавкой Sb.
4. SnAgBi (Cu) (Ge) припои с низкой температурой плавления сплава сильно повышает надежность пайки. Температура расплавления в различных сочетаниях соотношений металлов колеблется в диапазоне 200-210°С. Компания Matsushita подтвердила, что припои этого типа обладают лучшей спаиваемостью среди бессвинцовых припоев. Добавление Cu и/или Ge улучшает прочность паяного соединения и смачиваемость спаиваемых поверхностей припоем. Тенденция образовывать припойные перемычки по сравнению с другими бессвинцовыми припоями может быть уменьшена добавлением других примесей к этому припою.
5. SnZnBi приои с температурой расплавления, близкой к эвтектическим свинецсодержащим припоям, однако наличие Zn приводит к некоторым проблемам, связанным с их химической активностью:
— Малое время хранения припойной пасты,
— Чрезмерное шлакование и оксидирование,
— Необходимость а активных флюсах,
— Потенциальные проблемы коррозии при сборке.
Использование припоев этого типа рекомендуется для пайки в среде защитного газа.
Перечисленные сплавы отличаются по температуре плавления, смачиваемости, прочности и стоимости. Каждый припой обладает уникальным сочетанием свойств.
При переводе изделий на бессвинцовую пайку учитываются следующие моменты:
— Припои подбирают исходя из особенностей конструкции устройства, механических и электрических характеристик блока, топологии печатной платы и условий его эксплуатации.
— При выборе учитывают температуру плавления припоя, надежность паяных соединений, устойчивость монтируемых компонентов к температуре пайки, различия режимов при пайке оплавлением и волной припоя.
Основной критерий при выборе припоя — температура плавления. Все бессвинцовые припои по этому признаку можно разделить на четыре группы:
— низкотемпературные (температура плавления ниже 180°C),
— с температурой плавления, равной эвтектике Sn63/Pb37 (180…200°C),
— со средней температурой плавления (200…230°C) и
— высокотемпературные (230…350°C).
Вы можете оловянно-свинцовые припои купить у нас по выгодным ценам с самовывозом из Калуги или доставкой Транспортными Компаниями по России.