Bezołowiowe powłoki ochronne płytek drukowanych w procesach lutowania bezołowiowego : doświadczenia z projektu GreenRoSE

• Autorzy: Kozioł G.

Warianty tytułu

EN

Lead-free PCB finishes in lead-free soldering technology : some experiences from GreenRoSE Project

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Konieczność eliminacji ołowiu ze sprzętu elektronicznego powoduje, że stosowany od lat eutektyczny stop SnPb do lutowania zespołów na płytkach drukowanych zostanie zastąpiony przez odpowiedni stop bezołowiowy. W celu spełnienia wymagań montażu w pełni bezołowiowego pola lutownicze płytki drukowanej powinny mieć powłokę bezołowiową, a materiał podłoża płytki powinien charakteryzować się zwiększoną odpornością cieplną zabezpieczającą przed wyginaniem w wysokich temperaturach lutowania. Spośród wielu dostępnych alternatywnych powłok bezołowiowych najczęściej stosowane są: cyna immersyjna, złoto na podwarstwie niklu, srebro, materiały organiczne OSP oraz nowe bezołowiowe stopy opracowane pod kątem wykorzystania w procesie HASL. Przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych i technologicznych powłok bezołowiowych płytek drukowanych w warunkach lutowania bezołowiowego. Prace prowadzono w ramach Projektu Europejskiego GreenRoSE.

EN

Necessity for lead elimination from electronic equipment caused that eutetic alloy SnPb so far used in soldering components on PCBs will be replaced by lead-free alloy. This change caused that PCBs and components will undergo higher temperatureduring assembly than now. Meeting the lead free assembly requirements, PCBs have to be made with lead free finishes. The base material of the board has to be adapted to higher temperatures and to have better mechanical resistance to distortion. The most common lead free coatings are: immersion tin, nickel -gold, silver, organic materials (OSP) and new alloys used in HASL technology. In the paper some practical information and experiments results obtained during the GreenRoSE project realization are presented. The solderability of PCB finish materials (OSP, immersion tin, immersion Ag and LF HASL) were tested by Wetting Balance method, Rotary Dip method and wettability by reflow and wave soldering processes. Lead-free coatings were tested in laboratory in state "as received" and after ageing (4 at 155°C, 1x lead-free reflow process, climatic test). Influence of fluxes activities, state of finish materials, and parameters of soldering processes on solder joint quality is discussed. Inspection of lead-free solder joints consisted of visual inspection; cross-section data and shears strength measurement of 1206 chip capacitors were done.

Słowa kluczowe

PL

powłoki złota; cyna immersyjna; srebro immersyjne; powłoki organiczne; lutowanie bezołowiowe; zwilżalność

EN

caating gold; immersion; immersion silver; organic materials; lead-free soldering; wettability

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 47, nr 8
• Strony: 30--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Kozioł G.

• Instytut Tele- i Radiotechniczny, Warszawa

Bibliografia

• [1] 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, Dec. 2002, pp. 16-18.
• [2] Sitek J., Bukat K.: Assessment of lead-free alloys solderability in presence of VOC-free fluxes for "Green Electronics". Proceedings of 39th Conference of MIDEM 2003, Ptuj, Słowenia, 1-3.10.2003, pp. 373-378.
• [3] Sitek J., Bukat K., Kozioł G., Borecki J., Hackiewicz H., Merkle H., Schröeder S., Girulska A., and Gardela K.: Study of Immersion Tin PCB Finish - Some Aspects of Surface and Through Holes Wettability Using Lead-Free Solders, Proceedings of 3rd European Microelectronics and Packaging Symposium with Top Exhibition, Prague, 16-18 June, 2004, pp. 397-402.
• [4] J-STD-005 Standard, Requirements for Soldering Pastes, January 1995.
• [5] Standard IEC 60068-2-21 Environmental Testing - PART 2-21: "Robustness of Terminations and Integral Mounting Devices (1999)".