Wpływ rodzaju pokrycia oraz stosowanego topnika na lutowność płytek PCB stopem SAC305

• Autorzy: Siewiorek A. , Kudyba A. , Homa M , Sobczak N.

Warianty tytułu

EN

Effect of surface coating and flux type on the solderability of PCB by lead-free SAC305 alloy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu rodzaju pokrycia oraz topnika na lutowność płytek PCB bezołowiowym stopem o osnowie cyny SAC305 (SnAg3,0Cu0,5) poprzez pomiar siły F_r i czasu zwilżania t₀ metodą meniskograficzną oraz wyznaczanie wielkości kąta zwilżania θ. Badania wykonano w temperaturze 260°C na płytkach z trzema rodzajami pokrycia (HASL LF - bezołowiowe, ENIG - złote, OSP - organiczne), stosując 2 gatunki topnika (EF2202 i RF800). Najkrótszy czas zwilżania t₀ = 0,6 s dla topnika EF2202 i t₀ = 0,98 s dla topnika RF800 zanotowano w przypadku płytek z pokryciem OSP. Dla płytek z pokryciem ENIG czas zwilżania t₀ = 1,36 s (topnik EF2202) i t₀ = 1,55 s (topnik RF800) był najdłuższy. Obliczona wielkość kąta zwilżania θ wyniosła: dla płytek PCB z pokryciem HASL LF - θ = 45°, z pokryciem ENIG - θ = 58°, a z pokryciem OSP - θ = 63°.

EN

This paper presents the results of tests on the effect of the surface coating and flux type on the solderability of PCB by lead-free tin-based SAC305 (SnAg3.0Cu0.5) alloy determining the size of the contact angle by a wetting balance method. The study was performed at a temperature of 260°C on PCB with three types of coatings (HASL LF - lead-free, ENIG - gold, OSP - organic coating), using two types of flux (EF2202 and RF800). The shortest wetting time t₀ = 0.6 s for the EF2202 flux and t₀ = 0.98 s for the RF800 flux was obtained for plates with the OSP coating. For ENIG-coated PCB, the wetting time t₀ = 1.36 s (EF2202 flux) and t₀ = 1.55 s (RF800 flux) was the longest. The calculated angle θ was as follows: for PCB with HASL LF - θ = 45°, with ENIG - θ = 58°, and for the OSP coating - θ = 63°.

Słowa kluczowe

PL

metoda meniskograficzna; lutowność; kąt zwilżania; PCB; topnik; stop bezołowiowy; SAC305

EN

wetting balance method; solderability; contact angle; PCB; flux; Pb-free solder; SAC305 alloy

• Wydawca: Instytut Odlewnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Odlewnictwa
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 52, z. 3
• Strony: 77--91
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Siewiorek A.

autor

Kudyba A.

autor

Homa M

autor

Sobczak N.

• Instytut Odlewnictwa, Centrum Badań Wysokotemperaturowych ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków

Bibliografia

• 1. Directive 2002/95/EC of the European Parliament and of the Council of 27 January 2003 on the restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment. Official Journal of the European Union, 13.02.2003, pp. 19–23.
• 2. Handbook of Lead-free Solder Technology for Microelectronic Assemblies. K.J. Puttlitz, K.A. Stalter, New York-Basel, Marcel Dekker Inc., 2004.
• 3. http://www.jwes.or.jp.
• 4. Hwang J.S.: Environment-friendly electronics: lead-free technology. Electrochemical Publications Ltd., 2001.
• 5. Suganuma K.: Proc. 2000 Int. Symposium on Microelectronics. 2000, pp. 303–307.
• 6. Sobczak N., Kudyba A., Nowak R., Radziwill W., Pietrzak K.: Factors affecting wettability and bond strength of solder joint couples. Pure and Applied Chemistry, 2007, Vol. 79, No. 10, pp. 1755–1769.
• 7. Frear D.R., Jones W.B., Kinsman K.R.: Solder mechanisms - a state of the art assessment. A TMS Publication, 1991, pp. 1–104.
• 8. Narayan Prabhu K., Bali R., Ranjan R.: Effect of substrate surface texture and flux coating on the evolution of microstructure during solidification of lead free Sn-3.5Ag solder alloy. Materials and Design, 2004, 25, pp. 447–449.
• 9. http://resources.lipec.info/montaz2/Cwiczenie%202/meniskograf_teoria.pdf.
• 10. ST88 Wettability Tester – User’s Guide. Metronelec, France.
• 11. Klein Wassink R.J.: Soldering in Electronics. Electrochemical Publications Ltd., Bristol, England, Second Edition, 1994, ISBN 090115024X.