元器件的潮濕敏感度問題
發(fā)布時間:2014/5/28 20:47:09 訪問次數(shù):1657
吸潮的器件在再流焊過程中由于水蒸氣膨脹,使水蒸氣壓隨溫度升高而上升,OMAP330BZZG對已經(jīng)受潮的器件會造成損壞的威脅。連接器和其他塑料封裝元器件(如PBGA、QFP等)在高溫時失效明顯增加,主要是分層、爆米花、變形等。無鉛焊接溫度高,根據(jù)經(jīng)驗粗略統(tǒng)計,焊接溫度每提高lOoC,濕度敏感器件(MSD)的濕度敏感等級(MSL)提升1級,可靠性隨之下降1級。解決措施是對濕度敏感元器件(MSD)按照要求進行管理、存儲和使用,盡量降低峰值溫度,對已經(jīng)受潮的潮濕敏感元器件進行去潮烘烤處理。
無鉛焊料與有鉛PBGA、CSP混裝
無鉛焊料與有鉛PBGA、CSP混裝時,有鉛PBGA、CSP的焊球一般是Sn-37Pb合金,與無鉛Sn-Ag-Cu焊膏焊接后,焊點中Pb含量比較多,是不符合ROHS要求的,但在過渡階段這種情況還不能完全避免。
無鉛焊料與有鉛焊球混裝時焊點中氣孔(空洞)多。這是由于Sn-37Pb焊球的熔點(183℃)低,無鉛Sn-Ag-Cu焊膏的熔點(217℃)高,二者熔點不同造成的。無鉛焊料與有鉛焊球混裝時,是按照無鉛焊料合金的熔點進行焊接的,一般峰值溫度在235~245℃,復雜的組裝板可能要達到260℃。當溫度上升到183℃時Sn-37Pb焊球就開始熔化;當溫度上升到200℃時,熔融的Sn-37Pb合金液體的黏度很小,流動性很好,此時焊盤上無鉛焊膏中的Sn-Ag-Cu合金還沒有熔化,會被熔融的Sn-37Pb合金液體完全覆蓋;當溫度上升到217℃以上時,Sn-Ag-Cu焊料合金才開始熔化,助焊劑活化、分解、與氧化銅反應、焊接界面反應產(chǎn)生的氣體被厚厚的Sn-37Pb合金液體覆蓋住,氣體排不出去,造成空洞,如圖20-4所示。
IPC-A-610D規(guī)定,只要空洞不是分布在界面,焊球截面空洞的總尺寸小于焊球直徑的25%,都認為可接受。但是,如果氣孔和空洞位于焊球與器件焊盤的界面或焊球與PCB焊盤的界面處時,會影響可靠性,是不可接受的;如果PCB設計時焊盤上有過孔,當過
孔的填充高度低于焊盤高度時,印刷焊膏后殘留在焊膏下面的空氣在再流焊過程中由于氣體膨脹,還可能會造成大空洞,影響可靠性。
設置溫度曲線時,緩慢升溫,增加180℃以前的預熱時間,這樣不僅能夠減小組裝板表面的溫差AT,還能讓助焊劑充分揮發(fā);縮短有鉛BGA到無鉛焊料的熔化時間(即183~2170C的升溫時間),使無鉛合金與Sn-37Pb焊球盡量在較短的時間內(nèi)一起熔化。這些措施能夠減少空洞的形成。
吸潮的器件在再流焊過程中由于水蒸氣膨脹,使水蒸氣壓隨溫度升高而上升,OMAP330BZZG對已經(jīng)受潮的器件會造成損壞的威脅。連接器和其他塑料封裝元器件(如PBGA、QFP等)在高溫時失效明顯增加,主要是分層、爆米花、變形等。無鉛焊接溫度高,根據(jù)經(jīng)驗粗略統(tǒng)計,焊接溫度每提高lOoC,濕度敏感器件(MSD)的濕度敏感等級(MSL)提升1級,可靠性隨之下降1級。解決措施是對濕度敏感元器件(MSD)按照要求進行管理、存儲和使用,盡量降低峰值溫度,對已經(jīng)受潮的潮濕敏感元器件進行去潮烘烤處理。
無鉛焊料與有鉛PBGA、CSP混裝
無鉛焊料與有鉛PBGA、CSP混裝時,有鉛PBGA、CSP的焊球一般是Sn-37Pb合金,與無鉛Sn-Ag-Cu焊膏焊接后,焊點中Pb含量比較多,是不符合ROHS要求的,但在過渡階段這種情況還不能完全避免。
無鉛焊料與有鉛焊球混裝時焊點中氣孔(空洞)多。這是由于Sn-37Pb焊球的熔點(183℃)低,無鉛Sn-Ag-Cu焊膏的熔點(217℃)高,二者熔點不同造成的。無鉛焊料與有鉛焊球混裝時,是按照無鉛焊料合金的熔點進行焊接的,一般峰值溫度在235~245℃,復雜的組裝板可能要達到260℃。當溫度上升到183℃時Sn-37Pb焊球就開始熔化;當溫度上升到200℃時,熔融的Sn-37Pb合金液體的黏度很小,流動性很好,此時焊盤上無鉛焊膏中的Sn-Ag-Cu合金還沒有熔化,會被熔融的Sn-37Pb合金液體完全覆蓋住;當溫度上升到217℃以上時,Sn-Ag-Cu焊料合金才開始熔化,助焊劑活化、分解、與氧化銅反應、焊接界面反應產(chǎn)生的氣體被厚厚的Sn-37Pb合金液體覆蓋住,氣體排不出去,造成空洞,如圖20-4所示。
IPC-A-610D規(guī)定,只要空洞不是分布在界面,焊球截面空洞的總尺寸小于焊球直徑的25%,都認為可接受。但是,如果氣孔和空洞位于焊球與器件焊盤的界面或焊球與PCB焊盤的界面處時,會影響可靠性,是不可接受的;如果PCB設計時焊盤上有過孔,當過
孔的填充高度低于焊盤高度時,印刷焊膏后殘留在焊膏下面的空氣在再流焊過程中由于氣體膨脹,還可能會造成大空洞,影響可靠性。
設置溫度曲線時,緩慢升溫,增加180℃以前的預熱時間,這樣不僅能夠減小組裝板表面的溫差AT,還能讓助焊劑充分揮發(fā);縮短有鉛BGA到無鉛焊料的熔化時間(即183~2170C的升溫時間),使無鉛合金與Sn-37Pb焊球盡量在較短的時間內(nèi)一起熔化。這些措施能夠減少空洞的形成。