Defectos comunes y medidas preventivas en el proceso de soldadura sin plomo.

Defectos comunes y medidas preventivas en el proceso de soldadura sin plomo.

Introducción

Durante la introducción del proceso sin plomo, el proceso sin plomo de materiales de soldadura, almohadillas de PCB y recubrimientos de componentes, combinado con el uso de nuevos fundentes de soldadura, se ha ido aplicando gradualmente. Han surgido diversos defectos de soldadura, como desprendimientos y contaminación de los elementos, que han dificultado el buen desarrollo de la producción real. Este artículo analiza principalmente las causas de los defectos mencionados anteriormente y proporciona las soluciones correspondientes.

2. Desnudándose

El decapado generalmente incluye el decapado de almohadillas/PCB y el desmontaje de juntas de soldadura/almohadillas. El desprendimiento de la junta de soldadura generalmente se origina en el área circular cerca de la esquina de la almohadilla de soldadura. Durante el proceso de enfriamiento después de la soldadura, el área de la esquina se agrieta primero debido a la alta concentración de tensiones. Si la tensión no se libera por completo, se producirá un aumento de la tensión en la interfaz del borde exterior de la almohadilla de soldadura. Cuando la tensión se acumula y excede la capacidad de deformación plástica del material, la grieta se propagará a lo largo de la interfaz soldadura/almohadilla hasta que se despegue por completo.

La extracción generalmente ocurre en la última etapa de la cristalización, durante el período de temperatura ligeramente más alta por encima del punto de fusión bajo causado por la segregación del material de soldadura fuerte, y pertenece a la categoría de grietas en caliente. El mecanismo de aparición es similar al de las grietas de cristalización. La segregación reduce significativamente el líquido de la soldadura en el área de la esquina de la almohadilla de soldadura con retraso de solidificación, aumenta el rango sólido-líquido con baja plasticidad y prolonga el tiempo de existencia de las fases líquidas locales. Además, si el material de soldadura fuerte contiene contaminación por Bi o Pb, la probabilidad de delaminación es mayor porque el punto de fusión de la fase de baja fusión es muy bajo, como se muestra en la Figura 2, el punto de fusión de la aleación ternaria SnAgBi es inferior a 140 grados. .

2.1 Causa de ocurrencia

La Tabla 1 muestra las características morfológicas de la interfaz de las uniones de soldadura peladas. Las principales razones de la delaminación de las uniones de soldadura son tres aspectos: segregación microestructural, solidificación asincrónica y tensión generada durante la contracción por enfriamiento.

La presencia de Bi en el material de soldadura es la razón principal para la formación del fenómeno de delaminación de las uniones de soldadura. Hay una fase eutéctica en la aleación binaria SnBi con un punto de fusión de sólo 138 grados. Si el material de soldadura fuerte sin plomo contiene elemento Bi, durante el proceso de solidificación de la junta de soldadura, el cuerpo principal del material de soldadura fuerte se ha solidificado dentro del rango de temperatura de aproximadamente 220 grados. Sin embargo, los cristales eutécticos de SnBi que se segregan durante el proceso de solidificación tienen que esperar hasta alrededor de 138 grados antes de comenzar a solidificarse, lo que resulta en una solidificación asincrónica del material de soldadura fuerte. Vale la pena señalar que la presencia del elemento Bi no necesariamente conduce a la segregación. El contenido generalmente se controla por debajo del 1% en peso, con un máximo del 3% en peso, de lo contrario puede ocurrir segregación. Además, los componentes del ensamblaje electrónico necesitan absorber calor durante el proceso de soldadura. Durante el proceso de enfriamiento, el calor de la placa de circuito impreso se transferirá a través del recubrimiento a las almohadillas de soldadura de Cu con muy buena conductividad térmica, lo que resultará en la incapacidad del material de soldadura en contacto con las almohadillas de soldadura para solidificarse sincrónicamente con otras partes de el material de soldadura. Esto es causado por un desequilibrio de temperatura local y una solidificación asincrónica. Cuando hay una fase líquida residual en la interfaz de la almohadilla de soldadura que se queda atrás y se solidifica, la expansión y contracción térmica del material provocará la aparición de delaminación de la junta de soldadura. En primer lugar, la contracción por solidificación del material de soldadura fuerte enfriado generará una restricción de tensión de tracción en la fase líquida residual en la interfaz de la almohadilla de soldadura;

www.superbheater.com