面对无铅化挑战的复杂PCB组件
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面对无铅化挑战的复杂PCB组件

2009年09月03日09:51

焊料掩膜的缺失,它的一部分会暴露出来。为了避免薄薄的铜片会发生熔断现象,应该采用焊料掩膜清晰的焊盘。另外,如果说采用了金属轮廓分明的焊盘,在没有焊料掩膜从而暴露出走线的地方应该被制成具有较宽的宽度。图1显示了具有较宽走线的金属轮廓分明的焊盘,在步入焊料掩膜下面时它呈现出逐步变细的状态。

 

                                                          
  焊料掩膜缺失的焊盘所具有的可靠性状况会牵涉到SMT器件,所以自然而然地会产生对PTH器件关注度增加的问题。尽管说,在这项设计实践中没有现成的可靠性数据可供参考,但它正受到人们的广泛关注,也有专家指出这里不是引起严重问题的根源所在。
  尽管说较宽的走线可以在一定程度上面提供针对走线暴露部分的铜腐蚀现象的防护作用,但是在环状物遇到柱体的区域,一般会比柱体或者圆环要薄一些,所以说它非常容易受到腐蚀的侵袭。
  这里有一个普遍存在的误区,那就是通过采用OSP表面处理方法可以限制铜溶化入焊料锅中的数量。冶金学家们指出仅有化学镀(electroless)将镍沉浸在金的表面处理可以将铜溶解的速率进行限制,这是因为存在有镍阻挡层的缘故。
  具有较高银含量的合金,溶化铜的速度要比具有较低银含量的合金要快,试验数据能够支持这一观点。针对在印制电路板上面,在焊料掩膜缺失的情况下,较薄的和较厚的走线的实验正在不断的进行之中,研究人员以定量的方式分析表面处理的效果、合金的类型、熔化温度和停顿时间。
  十一、气孔和裂缝的存在
  下面的图2描述了在恶劣状态下面的气孔现象。在锡铅工艺处理过程中,气孔通常是由于在PCB层压板中存在有裂缝或者在滚镀过程中的微量污点,使得潮湿气体形成脱气所造成的,它们看上去像很微小的针孔,或者呈现出很小的、让人感觉到随时会破裂的耸起。在无铅化焊接工艺中气孔现象比在锡铅合金焊接中出现的要多。较高的熔化温度和较长的接触时间,使得PCB组件在与波峰接触的时候暴露在更高的温度峰值之中,这会产生大量的挥发现象,以及较高的内部压力。

                                                        
  关于无铅化焊接中的气孔现象还有许多没有得到解决的问题,根本性的问题还不知道要何时才能解决。在开展一系列调查工作的基础上面,己经推论出在PCB的制造过程中所采用的钻孔工艺是一个重要方面,是可确认的一个因素。图3显示了一块电路板的横截面图形,在图形上面显示了在它上面所产生的气孔。在孔壁上反复出现的不规则的图形可以明确地指出钻孔时处理得不是很光滑,在实施镀覆工艺的时候不能有效地覆盖掉不平整的区域。操作时间较长、温度较高的无铅化焊接工艺比起操作速度较快、温度较低的锡铅焊接工艺,就镀覆出现次品来说,可以接受的容许失误的范围要小得多。

                                    

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