Wpływ starzenia płytek drukowanych z powłoką cyny immersyjnej na ich lutowność stopami bezołowiowymi

• Autorzy: Bukat K.

Warianty tytułu

EN

Influence aging of PCBs with immersion tin coating on their solderability with lead-free solders

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zaprezentowano wyniki badania lutowności pól i otworów płytek drukowanych, z powłoką cyny immersyjnej, stopami bezołowiowymi SnAgCu i SnAg, w obecności topnika VOC-free. Płytki badano przed i po starzeniu termicznym w piecu do lutowania w podczerwieni (1×IR i 3×IR). Badanie lutowności prowadzono w temperaturach: 250 i 50°C powyżej temperatury topnienia stopu. Stwierdzono, że pola lutownicze spełniają kryteria lutowności dla wszystkich wariantów pomiaru. Grubość cyny na polach lutowniczych, wynosząca 1,2...1,4 µm, zapewnia dobrą lutowność pól lutowniczych do lutowania bezołowiowego. Wykazano gorszą lutowność cynowanych otworów niż pól lutowniczych. Wysunięto hipotezę, że za zjawisko gorszego zwilżania otworów jest odpowiedzialne wysokie napięcie powierzchniowe lutów bezołowiowych, które utrudnia wnikanie stopu do otworów siłami kapilarnymi.

EN

The solderability investigations of PCB's solder pads and through holes with immersion tin finish and with lead-free solders (SnAgCu and SnAg) as well as VOC-free flux is presented in the article. Investigation of PCBs was performed before and after aging processes in IR reflow oven (1×IR and 3×IR). The measurement temperatures were: 250°C as well as 50°C after melting temperature of alloys. The solder pads met the solderability requirements for all variants of measurement. The immersion tin coating thickness in the range 1.2... 1.4 µm, assured adequate solderability of solder pads for lead-free soldering processes. The worse solderability of tinned through holes was demonstrated. The hypothesis was made that the high surface tension of lead-free alloys is responsible for worse solderability results of through holes, because the high surface tension made difficult capilllary elevation of lead-free solder alloys in through holes.

Słowa kluczowe

PL

lutowność; powłoka cyny immersyjnej; lutowanie bezołowiowe

EN

solderability; immersion tin coating; lead-free soldering

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 47, nr 8
• Strony: 14--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., wykr.

Twórcy

autor

Bukat K.

• Instytut Tele- i Radiotechniczny, Warszawa

Bibliografia

• [1] Morawska Z., Bukat, Kozioł G., Hackiewicz H.: Solderability preservative coatings: electroless Sn in comparison with conventional Sn/Pb surface finishes of PCB's. 35th International Conference on Microelectronics, Devices and Materials, Midem, Ljubljana, Slovenia, October 13-15, 1999. Proceedings, pp. 175-180.
• [2] Morawska Z., Kozioł G.: Lead-free: solderability coatings of PCB's. 23rd International Spring Seminar on Electronics Technology. Balatonfiired, Hungary, May 6-10, 2000. Proceedings pp. 197-202.
• [3] Morawska Z., Kozioł G.: Lead-free Solderability Coatings of PCB's. Advancing Microelectronics, vol. 28, no 3, May/June 2001, pp. 9-13.
• [4] Wessling B., Schröeder S.: Lead-free surface finishes - a comparison of various alternatives with HASL/New developments in organic metal based immersion tin. IIIth Technical Conference "Printed Circuit Boards". Dębe, Poland, 17-18.10.2001, Elektronika, 10'2001, s. 46.
• [5] Bukat K., Kozioł G., Sitek J., Borecki J., Hackiewicz H., Merkle H., Schröeder S., Girulska A., Gardeła K.: PCBs with immerion tin finish - some experiences with lead-free reflow process. Joint International Congress and Exhibition "Electronic Goes Green 2004+", September 6-8, 2004, Berlin, Germany. Proceedings, pp. 381-385.
• [6] Araźna A.: Właściwości warstwy lutownej cyny immersyjnej stosowanej do lutowania bezołowiowego. Elektronika, 12'2005, ss. 47-49.
• [7] Bukat K., Sitek J., Hozer L., Bulwith R.: Solderability Assessment of Pb-Free Alloys Using VOC-free flux. Global SMT & Packaging, vol. 2, no 9, December 2002, pp.16-18.
• [8] ANSI/J-STD-003, "Solderability test for printed boards". April 1992.
• [9] NF A 89400 P, "Brasage tendre, mesure de brasabilité au méniscographe", November 1991.
• [10] METRONELEC, "Solderability tester for electronic application, the wetting balance", specyfikacja meniskografu MENISCO ST 60.