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元器件的潮湿敏感度问题

发布时间:2014/5/28 20:47:09 访问次数:1688

   吸潮的器件在再流焊过程中由于水蒸气膨胀,使水蒸气压随温度升高而上升,OMAP330BZZG对已经受潮的器件会造成损坏的威胁。连接器和其他塑料封装元器件(如PBGA、QFP等)在高温时失效明显增加,主要是分层、爆米花、变形等。无铅焊接温度高,根据经验粗略统计,焊接温度每提高lOoC,湿度敏感器件(MSD)的湿度敏感等级(MSL)提升1级,可靠性随之下降1级。解决措施是对湿度敏感元器件(MSD)按照要求进行管理、存储和使用,尽量降低峰值温度,对已经受潮的潮湿敏感元器件进行去潮烘烤处理。

   无铅焊料与有铅PBGA、CSP混装

   无铅焊料与有铅PBGA、CSP混装时,有铅PBGA、CSP的焊球一般是Sn-37Pb合金,与无铅Sn-Ag-Cu焊膏焊接后,焊点中Pb含量比较多,是不符合ROHS要求的,但在过渡阶段这种情况还不能完全避免。

   无铅焊料与有铅焊球混装时焊点中气孔(空洞)多。这是由于Sn-37Pb焊球的熔点(183℃)低,无铅Sn-Ag-Cu焊膏的熔点(217℃)高,二者熔点不同造成的。无铅焊料与有铅焊球混装时,是按照无铅焊料合金的熔点进行焊接的,一般峰值温度在235~245℃,复杂的组装板可能要达到260℃。当温度上升到183℃时Sn-37Pb焊球就开始熔化;当温度上升到200℃时,熔融的Sn-37Pb合金液体的黏度很小,流动性很好,此时焊盘上无铅焊膏中的Sn-Ag-Cu合金还没有熔化,会被熔融的Sn-37Pb合金液体完全覆盖住;当温度上升到217℃以上时,Sn-Ag-Cu焊料合金才开始熔化,助焊剂活化、分解、与氧化铜反应、焊接界面反应产生的气体被厚厚的Sn-37Pb合金液体覆盖住,气体排不出去,造成空洞,如图20-4所示。

          

   IPC-A-610D规定,只要空洞不是分布在界面,焊球截面空洞的总尺寸小于焊球直径的25%,都认为可接受。但是,如果气孔和空洞位于焊球与器件焊盘的界面或焊球与PCB焊盘的界面处时,会影响可靠性,是不可接受的;如果PCB设计时焊盘上有过孔,当过

孔的填充高度低于焊盘高度时,印刷焊膏后残留在焊膏下面的空气在再流焊过程中由于气体膨胀,还可能会造成大空洞,影响可靠性。

   设置温度曲线时,缓慢升温,增加180℃以前的预热时间,这样不仅能够减小组装板表面的温差AT,还能让助焊剂充分挥发;缩短有铅BGA到无铅焊料的熔化时间(即183~2170C的升温时间),使无铅合金与Sn-37Pb焊球尽量在较短的时间内一起熔化。这些措施能够减少空洞的形成。



   吸潮的器件在再流焊过程中由于水蒸气膨胀,使水蒸气压随温度升高而上升,OMAP330BZZG对已经受潮的器件会造成损坏的威胁。连接器和其他塑料封装元器件(如PBGA、QFP等)在高温时失效明显增加,主要是分层、爆米花、变形等。无铅焊接温度高,根据经验粗略统计,焊接温度每提高lOoC,湿度敏感器件(MSD)的湿度敏感等级(MSL)提升1级,可靠性随之下降1级。解决措施是对湿度敏感元器件(MSD)按照要求进行管理、存储和使用,尽量降低峰值温度,对已经受潮的潮湿敏感元器件进行去潮烘烤处理。

   无铅焊料与有铅PBGA、CSP混装

   无铅焊料与有铅PBGA、CSP混装时,有铅PBGA、CSP的焊球一般是Sn-37Pb合金,与无铅Sn-Ag-Cu焊膏焊接后,焊点中Pb含量比较多,是不符合ROHS要求的,但在过渡阶段这种情况还不能完全避免。

   无铅焊料与有铅焊球混装时焊点中气孔(空洞)多。这是由于Sn-37Pb焊球的熔点(183℃)低,无铅Sn-Ag-Cu焊膏的熔点(217℃)高,二者熔点不同造成的。无铅焊料与有铅焊球混装时,是按照无铅焊料合金的熔点进行焊接的,一般峰值温度在235~245℃,复杂的组装板可能要达到260℃。当温度上升到183℃时Sn-37Pb焊球就开始熔化;当温度上升到200℃时,熔融的Sn-37Pb合金液体的黏度很小,流动性很好,此时焊盘上无铅焊膏中的Sn-Ag-Cu合金还没有熔化,会被熔融的Sn-37Pb合金液体完全覆盖住;当温度上升到217℃以上时,Sn-Ag-Cu焊料合金才开始熔化,助焊剂活化、分解、与氧化铜反应、焊接界面反应产生的气体被厚厚的Sn-37Pb合金液体覆盖住,气体排不出去,造成空洞,如图20-4所示。

          

   IPC-A-610D规定,只要空洞不是分布在界面,焊球截面空洞的总尺寸小于焊球直径的25%,都认为可接受。但是,如果气孔和空洞位于焊球与器件焊盘的界面或焊球与PCB焊盘的界面处时,会影响可靠性,是不可接受的;如果PCB设计时焊盘上有过孔,当过

孔的填充高度低于焊盘高度时,印刷焊膏后残留在焊膏下面的空气在再流焊过程中由于气体膨胀,还可能会造成大空洞,影响可靠性。

   设置温度曲线时,缓慢升温,增加180℃以前的预热时间,这样不仅能够减小组装板表面的温差AT,还能让助焊剂充分挥发;缩短有铅BGA到无铅焊料的熔化时间(即183~2170C的升温时间),使无铅合金与Sn-37Pb焊球尽量在较短的时间内一起熔化。这些措施能够减少空洞的形成。



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