本文是题为 "解决低温返修问题 "的研究论文的简明摘要,作者包括 Tim O'Neill、Jen Fijalkowski、Carlos Tafoya、Yuan Xu、Steve Hrcek(AIM Solder,加拿大魁北克省蒙特利尔市)、Leo Lambert(EPTAC Corporation,美国新罕布什尔州曼彻斯特市)、Bob Willis(英格兰埃塞克斯郡切姆斯福德市)和 S'ad Hamasha 博士(美国阿拉巴马州奥本市奥本大学)。博士(美国阿拉巴马州奥本大学)。研究论文全文已在 SMTAI 2022 上发表。
解决低温返修问题的重要性
与传统的含银和低银合金相比,低温(LT)高铋焊料具有成本优势,因此受到了消费电子产品制造商的极大关注。然而,在使用低温合金的过程中,有一个方面一直被忽视,那就是返工和组装后的附着工艺。本文旨在解决与低温焊料相关的返修问题,并为成功实施返修材料和技术提供指导。
低温焊接的挑战
低温焊料,尤其是含铋焊料,具有独特的性能,使其应用具有挑战性。含铋合金具有较低的熔化温度,但铋的脆性阻碍了助焊剂芯线的制造,而助焊剂芯线对于某些焊接工艺是必不可少的。这一限制导致了两种克服挑战的方法:使用外加助焊剂的高铋实心焊丝焊料,或使用传统的锡/银/铜(SAC)药芯焊丝焊料来返修低温焊点。
实验方法:调查低温焊料的返修性能
为了研究低温焊料的返修性能,研究涉及三种返修条件。
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- 条件 1 使用的是 Sn42/Bi57/Ag1 焊膏和 SAC305 药芯焊丝。
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- 条件 2 使用 Sn42/Bi57/Ag1 锡膏和实心 Sn42/Bi57/Ag1 金属丝以及外部助焊剂。
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- 条件 3 使用 SAC305 焊膏和 SAC305 药芯焊丝进行返修。
对各种部件进行了截面分析和剪切强度测试,以评估焊点质量。
结果与观察:评估焊点质量和延展性
研究表明,SMT 和 PTH 工艺中使用的低温合金可以使用低熔点固态焊丝和外部助焊剂,以及使用药芯 SAC305 焊丝进行成功返修。焊点符合 IPC 1 级、2 级和 3 级焊点标准,显示了其可靠性。剪切测试结果表明,SAC 焊点的延展性优于含铋焊点。
成功返修低温焊料
研究表明,使用适当的技术和材料可以对低温焊料进行返修。使用外加助焊剂的锡/铋实心焊丝需要仔细考虑合适的助焊剂,而使用 SAC305 药芯焊丝则简化了返修过程。这项研究还强调了对操作员进行低温返修培训的重要性,因为即使是高素质的操作员,其结果也存在一定的差异。
有待进一步调查的领域
计划开展进一步研究,评估低温合金对烙铁头寿命和设备的影响。此外,还将对清除低温合金助焊剂中的深色残留物的难易程度进行调查。