Каковы различные типы припоя?

Название: Требования к исследованию паяльных флюсов на испытательной плате Б-53

Вы получаете доступ к документу из OSTI.GOV Министерства энергетики (DOE). Этот сайт является продуктом Управления научной и технической информации Министерства энергетики США (OSTI) и предоставляется в качестве общедоступной услуги.

Посетите OSTI, чтобы использовать дополнительные информационные ресурсы в области энергетики и технологий.

Абстрактные

Стандарт IPC J-STD-004B устанавливает общие требования к классификации и испытаниям паяльных флюсов для высококачественных межсоединений. Этот стандарт определяет классификацию материалов для пайки посредством спецификаций методов испытаний и критериев проверки. Материалы включают жидкий флюс, пастообразный флюс, флюс для паяльной пасты, флюс для заготовок припоя и припой с флюсовой сердцевиной. В этом исследовании будут использоваться предложенные IPC-53 тестовые схемы сопротивления поверхностной изоляции (SIR) с помощью открытой гребенки (2D) и закрытой гребенки (3D для имитации компонента по гребенчатому шаблону). Двумерная открытая гребенка имеет однородное расстояние между проводниками, поверхностное сопротивление и выделение флюса. 2D-замкнутая гребенка имитирует эффект бесвыводных компонентов или компонентов с нижней заделкой, которые имеют неравномерное поверхностное сопротивление и выделение флюса. Переменные ответа будут включать тестирование SIR и визуальную визуализацию. Цель состоит в том, чтобы изучить усовершенствования метода испытаний IPC для определения характеристик паяльных флюсов при использовании бесвыводных компонентов с узким расстоянием между контактными площадками.

  1. Кампус национальной безопасности Канзас-Сити (KCNSC), Канзас-Сити, Миссури (США)

Форматы цитирования

Даймонд, Луис, Биксенман, Майк, и МакМин, Марк. Требования к исследованию паяльных флюсов на испытательной плате В-53. США: N. p., 2022. Web.

Даймонд, Луис, Биксенман, Майк и МакМин, Марк. Требования к исследованию паяльных флюсов на испытательной плате В-53. Соединенные Штаты.

Даймонд, Луис, Биксенман, Майк, и МакМин, Марк. 2022. «Требования к исследованию паяльных флюсов на испытательной плате В-53». Соединенные Штаты. https://www.osti.gov/servlets/purl/1890466.

Дополнительную информацию о получении полнотекстового документа см. в разделе «Доступность документа». Постоянные посетители библиотек могут искать в WorldCat библиотеки, в которых проводится эта конференция.

Похожие записи в сборниках OSTI.GOV:

Влияние условий обжига толстой пленки на способность к пайке и структуру проводника Au-Pt-Pd для низкотемпературных керамических подложек с совместным обжигом

LLNL и TRW расширяют эталонные стресс-тесты двух альтернативных чистящих средств для печатных плат

Корпорация TRW и LLNL совместно провели программу испытаний для оценки эффективности дефлюксирующих химических веществ, не содержащих хлорфторуглерод, на печатных платах, разработанных для высоконадежных военных и аэрокосмических приложений. TRW оценила имеющиеся данные по альтернативным химическим веществам, отобрала кандидатов для дальнейших испытаний, внедрила процессы очистки и провела испытания отработанных растворителей на ионную проводимость. Компания LLNL спроектировала и изготовила специальные печатные платы с гребенчатой ​​структурой, позволяющей измерять сопротивление изоляции (IR) под выбранными припаянными компонентами. Компания LLNL разработала испытательную и измерительную установку и провела ускоренные стресс-тесты остатков флюса в течение 28 дней после очистки. Статистический анализ измерений IRmore » был сопоставлен с визуальными наблюдениями и спектроскопическими (FTIR) измерениями. Эффективность альтернативных химикатов сравнивалась с эффективностью стандартного чистящего средства CFC, также включенного в программу испытаний. Программа была разработана в соответствии с теми же требованиями к воздействию окружающей среды и электрическим измерениям, что и эталонный 7-дневный план испытаний специальной рабочей группы IPC/DOD/EPA по растворителям, но с некоторыми незначительными изменениями и продлением до 28 дней. ” меньше

Читайте также:
Объяснение водяного отопления Oasis - Форум iRV2

Влияние условий обжига на микроструктуру толстой пленки и прочность паяного соединения для низкотемпературных керамических подложек с совместным обжигом

Исследование паяемости проводников с покрытием YBCO на основе RABiTS

Паяемость имеющегося в продаже YBaCuO Были изучены проводники с покрытием (YBCO), изготовленные из шаблонов на основе двухосно-текстурированных подложек с прокаткой (RABiTS). Проводники с покрытием, также известные как высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП) второго поколения (2G) (в геометрии плоских лент шириной около 4 мм), были ламинированы полосами меди, латуни или нержавеющей стали в качестве стабилизаторов. Чтобы понять факторы, влияющие на их способность к пайке, для характеристики поверхности проволоки использовали профилометрию поверхности и сканирующую электронную микроскопию. Паяемость трех припоев, 52In48Sn, 67Bi33In и 100In (мас.%), оценивалась с использованием стандартного теста (IPC/ECA J-STD-002) и двух различных коммерческих флюсов. Было обнаружено, что способность к пайке зависит от припоя и флюса, но три разные проволоки показали одинаковую способность к пайке для фиксированной комбинации припоя и флюса. Паяные соединения проводов 2G были изготовлены с использованием инструментов и процедур, рекомендованных производителем провода HTS. Паяные соединения были выполнены в геометрии соединения внахлест и со сверхпроводящими сторонами двух проводов лицом к лицу. Электрические сопротивления паяных соединений были измерены при 77 К, и результаты были проанализированы для квалификации материалов для пайки и оценки процесса пайки. Был сделан вывод, что хотя выбор материалов для пайки влияет на сопротивление паяного соединения, доминирующим фактором является удельное сопротивление стабилизатора. ” меньше

Термоциклические испытания сборок для поверхностного монтажа

Способность паяных соединений для поверхностного монтажа (ПМ) выдерживать различные нагрузки термического цикла оценивалась по изменению сопротивления электрической цепи тестового образца и визуальному осмотру на наличие трещин в припое после воздействия термоциклирования. Соединения соединяли различные электрические компоненты, в первую очередь держатели безвыводных микросхем (LCC) и контактные площадки печатных плат (PWB) на разных ламинатных подложках. Композиции ламината представляли собой эпоксидное стекло и полиимидное стекло с внутренними слоями медь/инвар/медь (CIC) и без них, полиимид-кварц, эпоксид-кевлар и полиимид-кевлар. Наиболее прочные соединения были между малыми LCC (24 и 48 штифтов) и полиимидно-стеклянным ламинатом с внутренними слоями CIC. Было обнаружено, что обработка при формировании швов является важной частью прочности швов. Термоциклирование варьировалось как по времени, так и по температуре. Несколько резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности открылись после 500 30-минутных циклов между -65/градус/C и 125/градус/C. Заметное содержание влаги было измерено для многослойных материалов, особенно полиимид-кевлар, после уравновешивания при 100%/относительной влажности при комнатной температуре. Если ее не удалить или уменьшить, влага может вызвать расслоение при пайке в паровой фазе. 17 ссылок, 12 рис., 10 таб. ” меньше

Читайте также:
Как организовать Наклейки на стены и наклейки на стены » вики полезно

Каковы различные типы припоя?

Если вы начинаете работать с электроникой, вы начнете с небольших электронных компонентов и макетов. Но если вы хотите проектировать схемы немного большего размера или разрабатывать свои продукты, то проектирование печатных плат — единственный способ. После того, как вы спроектируете достойную печатную плату, вы можете связаться с компанией по производству печатных плат, которая производит печатные платы или печатные платы. Следующим шагом будет сборка всех электронных компонентов на печатной плате. Для этого вам нужно освоить навык Пайки. Одним из важных аспектов пайки является припой, металлический сплав, который плавит и соединяет два металла (в данном случае компоненты и медную площадку на печатной плате). Не каждый припой подходит для соединения всех типов металлов. В этом руководстве мы разберемся с основами Solder. Мы также рассмотрим различные типы припоя, которые мы обычно используем в электронной сборке. Ниже приведен полный список различных типов припоя в зависимости от различных критериев.

Также на вопросы ответили специалисты –

Что такое припой?

Если вы хоть немного знакомы с электроникой и печатными платами, то, возможно, слышали о пайке. Что такое пайка? Пайка — это металлургическое соединение двух металлов с использованием присадочного элемента с температурой плавления около 315°C или 600°F.

Наполнитель представляет собой не что иное, как припой, представляющий собой металлический сплав. Припои обычно состоят из следующих элементов: свинец (Pb), олово (Sn), серебро (Ag), висмут (Bi), сурьма (Sb), индий (In) и кадмий (Cd).

Из них свинец (Pb) и олово (Sn) являются основными элементами, которые используются в различных припоях специально для мягкой пайки (пайки электронных компонентов).

Однако использование свинца (Pb) постепенно сокращается, по крайней мере, на промышленной стадии (сборка печатных плат) из-за токсичности свинца. Следовательно, в современной крупномасштабной пайке используется бессвинцовый припой.

Но для небольших работ, индивидуальной или любительской пайки припой на основе свинца по-прежнему популярен.

Основным критерием выбора припоя является то, что температура плавления припоя должна быть ниже, чем температура плавления соединяемых металлов. Только тогда припой расплавится раньше металлов и соединит их вместе. Температура плавления припоя зависит от смеси сплавов.

Читайте также:
Стоимость замены садового окна - замена окон Аспектмонтаж

Взгляните на следующую таблицу, в которой указаны различные типы припоя, которые мы обычно используем в электронной промышленности, ювелирных изделиях, сантехнике и т. д.

Припой Точка плавления (твердый припой)
70 Сн / 30 Сн 183 ° C 361 ° F
67 Сн / 37 Сн 183 ° C 361 ° F
60 Сн / 40 Сн 183 ° C 361 ° F
50 Сн / 50 Сн 183 ° C 361 ° F
40 Сн / 60 Сн 183 ° C 361 ° F
30 Сн / 70 Сн 185 ° C 365 ° F
25 Сн / 75 Сн 183 ° C 361 ° F
10 Сн / 90 Сн 268 ° C 504 ° F
5 Сн / 95 Сн 308 ° C 586 ° F
62 Sn / 36 Pb / 2 Ag 179 ° C 355 ° F
10 Sn / 88 Pb / 2 Ag 268 ° C 504 ° F
5 Sn / 90 Pb / 5 Ag 292 ° C 558 ° F
96.5 Sn / 3.5 Ag 221 ° C 430 ° F
95 сбн/5 сбн 235 ° C 455 ° F
42 Сн / 58 Би 138 ° C 281 ° F
95.5 Sn/5 Ag/0.5 Cu 217 ° C 423 ° F

Припои классифицируются на различные типы в зависимости от их состава. Точно так же они также классифицируются на основе их формы, основного стиля и состава.

Кроме того, существуют определенные припои, предназначенные специально для соединения определенных металлов. Примерами таких припоев являются алюминиевый припой и чугунный припой.

Типы припоя по составу

В зависимости от состава припои делятся на четыре типа. Они следующие:

Припои из свинцовых сплавов

В этом типе припоя свинец смешивают с другими сплавами, чтобы получить требуемую температуру плавления и прочность на растяжение. Они также известны как мягкие припои. Наиболее часто используемым сплавом наряду со свинцом в этой смеси является олово. Их смешивают в соотношении 60/40 (олово/свинец).

Температура плавления этой смеси составляет от 180 до 1900°С. Причина, по которой олово является предпочтительным, заключается в его низкой температуре плавления. Кроме того, олово также увеличивает прочность на растяжение и сдвиг.

Свинец, с другой стороны, препятствует росту оловянных щетинок.

Читайте также:
12 видов кровельных материалов: выбираем лучший вариант

Бессвинцовые припои

Как следует из названия, эти припои не содержат свинца. Бессвинцовые припои имеют более высокую температуру плавления, чем припои из свинцовых сплавов.

Вы можете получить налоговые льготы в США, если будете использовать бессвинцовые припои. Свинец ядовит для вашего здоровья и окружающей среды. Следовательно, федеральное правительство поощряет производителей, использующих бессвинцовые припои.

Вместо никеля вы можете использовать добавки, такие как никель и конформные покрытия, чтобы предотвратить образование оловянных усов.

Припои с флюсовым сердечником

Припой с флюсовым сердечником доступен в виде проволоки, намотанной на цилиндрическое устройство. В его ядре присутствует восстановитель. Во время пайки выделяется флюс, который удаляет образовавшийся на поверхности металла окисленный слой. В результате поверхность металла становится чистой и готовой к пайке.

Помимо удаления окисленного слоя, он увеличивает смачивающие свойства припоя. Для пайки электронных компонентов в качестве флюса используется канифоль. Для соединения металлов и сантехники в качестве флюса используются кислотные стержни.

Припои из серебряного сплава

Припой из серебряного сплава может быть бессвинцовым или на основе свинца. В первые годы серебро добавлялось только в припои на основе свинца. Это было сделано для предотвращения эффекта, называемого миграцией серебра.

Серебро, присутствующее в серебряном покрытии, входит в припой. Если этот припой нанести на металлы перед пайкой, он делает соединения хрупкими и склонными к разрушению.

Припои из серебряных сплавов бывают с различным соотношением серебра, свинца и других сплавов. Стоимость этих припоев зависит от соотношения этих сплавов.

Типы припоя по типу сердечника

В зависимости от типа сердечника припои делятся на три различных типа. Они следующие:

Кислотный припой

В этом припое с кислотным сердечником припой имеет форму проволоки, намотанной на полый сердечник. Пустотелый сердечник состоит из флюса на кислотной основе, который является агрессивным и прочным.

Флюс на кислотной основе эффективен при удалении слоя оксида металла, образовавшегося на поверхности металла. Кроме того, он также предотвращает дальнейшее окисление металла. В результате соединения получаются прочными и не ломаются.

Эти припои используются для соединения стали и других металлов. Но вы должны очистить остатки флюса после пайки, чтобы предотвратить коррозию металлов.

Читайте также:
Как детализировать радикальный терракотовый фасад цвета радуги

Кислотные припои в основном используются для соединения медных труб и листового металла в сантехнике.

Припой канифольного сердечника

Подобно припою с кислотным сердечником, припой с канифольным сердечником также имеет полую сердцевину внутри проволоки припоя. Единственная разница в том, что в этом припое используется мягкий флюс, сделанный из канифоли.

Основное преимущество этого флюса в том, что его остатки не вызывают коррозии. Таким образом, он чаще всего используется при пайке электроприборов, потому что трудно удалить остатки в электрических соединениях.

Припой с твердым сердечником

В припое с твердым сердечником вместо полого сердечника используется сплошная проволока, содержащая сплав или материал припоя. Они не содержат флюса. Вы должны применить флюс отдельно, если вы используете этот припой.

Типы припоя по форм-фактору

Проволока припоя, намотанная на катушку, является наиболее распространенной формой припоя. Но, помимо этого, существует множество других форм припоя.

Другими распространенными формами припоя являются полоски припоя, гранулы припоя, стержни припоя, фольга припоя, кольца припоя и ленточные припои. Форма припоя выбирается в зависимости от области применения и типа припаиваемого металла.

Кроме того, существуют шайбы для пайки с предварительным покрытием, которые могут автоматизировать процесс пайки для сквозных компонентов в случае электроники.

Типы припоя по применению

Пайка находит свое применение чаще всего в области сантехники и приложений.

Кроме того, пайка применяется в авиационном, радиационном, автомобильном и бытовом ремонте. Но припои должны соответствовать определенным условиям, чтобы их можно было использовать для пайки в этих областях.

Например, авиационные припои должны выдерживать вибрацию и термоциклирование. При радиационном ремонте автомобильные припои используются для герметизации течи в теплообменниках охлаждающей жидкости автомобилей.

Существуют также некоторые специализированные припои, разработанные для пайки определенных металлов. Обычные припои не так эффективны при пайке этих металлов. Примерами таких припоев являются алюминиевый припой и чугунный припой.

Часто задаваемые вопросы

Ответ: Три основных типа припоя: бессвинцовый припой, припой на основе свинца и припой с флюсовым сердечником. Существует еще один тип, известный как припой из серебряного сплава. Эти типы изготавливаются на основе сплавов. Помимо этого, существуют другие типы припоя в зависимости от формы, типа сердечника и области применения.

Читайте также:
Стеновые панели из ПВХ | Типы и их плюсы и минусы

Ответ: Припой со смесью сплавов 60 % олова и 40 % свинца создает прочнейшее соединение при пайке металлов. Кроме того, с ним легко работать из-за его низкой температуры плавления. Однако недостатком является то, что это дорого.

Ответ: Серебряный припой содержит более 45% серебра. Он может быть свинцовым или бессвинцовым. Серебряные припои используются для предотвращения эффекта, называемого ослаблением серебра. Он прочнее обычного припоя и используется в механических соединениях. Серебряный припой имеет высокую температуру плавления, поэтому его нельзя использовать для соединения металлов с низкой температурой плавления.

Ответ: Лучший припой для электроники — бессвинцовый припой со смоляным сердечником. Припой состоит из сплавов олова и меди в соотношении 60:40. Вы также можете использовать свинец вместо меди. Но мы не рекомендуем это делать, так как свинец опасен для здоровья.

Заключение

Подводя итог, можно сказать, что существуют три основных типа припоя: бессвинцовый припой, припой на основе свинца и холодный флюсовый сердечник. Эти типы изготавливаются на основе композиций сплавов.

Помимо этого, существуют и другие типы припоя в зависимости от типа сердечника, формы и области применения.

Если у вас есть какие-либо другие сомнения, сообщите нам об этом в разделе комментариев. Моя команда поможет вам. Вы также можете оставлять свои мысли и мнения в поле для комментариев.

Успех — это вопрос владения деталями, какими бы мелкими они ни были. Такая, казалось бы, незначительная вещь, как выбор правильной паяльной пасты, может решить или разрушить процесс сборки электроники. Что еще хуже, существует множество вариантов паяльной пасты на выбор, и даже если они кажутся одинаковыми в соответствии с их классификацией, не все продукты для пайки одинаковы. Специальные паяльные пасты могут быть более дорогими, но часто предлагают дополнительные преимущества, и их следует учитывать в зависимости от ваших требований.

Выбор правильной паяльной пасты может вызвать больше вопросов. Различия в характеристиках смачивания, контроле пустот, остатках флюса, прочности сплава, гибкости сплава и других характеристиках могут играть важную роль. Например:

  • Качество можно максимизировать, выбрав пасту, которая имеет наилучшие характеристики с материалами, геометрией и процессами нагрева, используемыми для производства продукта.
  • Увеличить пропускную способность можно максимизировать, выбрав припой, который подходит для оптимальных методов осаждения и нагрева.
  • Цели затрат зависит от качества и производительности и может быть увеличена за счет учета стоимости материалов, прямого труда, проверок, доработок и брака.
Читайте также:
Если вы планируете производство стеновых панелей, будьте осторожны: получить прибыль сложнее, чем вы думаете | Пропродажи онлайн

Это может быть ошеломляющим.

В конце концов, все сводится к вашим приоритетам. Тем не менее, чтобы помочь сузить поле, есть несколько важных соображений, когда дело доходит до выбора правильной паяльной пасты.

Свинец против бессвинцового Паяльная паста

Основное практическое различие между свинцовой и бессвинцовой паяльной пастой заключается в температуре плавления. Бессвинцовая паяльная паста имеет более высокую температуру плавления, поэтому с ней немного сложнее работать.

Когда дело доходит до выбора пасты, наиболее важным фактором при выборе между свинцовой и бессвинцовой паяльной пастой является целевой рынок. Как отмечалось в нашем недавнем блоге, посвященном RoHS, игнорирование директив RoHS может дорого обойтись. Если вы создаете продукт, который будет продаваться потребителям и/или на международном рынке, в ваших интересах обеспечить соответствие требованиям RoHS и избегать паяльных паст на основе свинца. Несмотря на то, что они, как правило, дороже, это инвестиции, которые могут сэкономить вам больше в долгосрочной перспективе.

Водорастворимый против нечистого

Это решение часто сводится к косметике. Водорастворимые флюсы содержат высокомолекулярные соединения, такие как полимеры, которые не так эффективны, как канифоли/смолы для предотвращения повторного окисления. Водорастворимые пасты придают плате более чистый вид после того, как плата проходит стадию оплавления, остатки флюса сгорают и легко смываются в машине для мойки плат. Если вы выберете вариант без очистки, функция флюса будет такой же, как и у пасты для промывки водой, но остаток останется на плате. Нечистые химические вещества обычно представляют собой материалы на основе канифоли/смолы. Канифоль/смолы создают отличные барьеры для оксидов и защищают «очищенные» поверхности во время оплавления от повторного окисления. Помимо умаления эстетики, эксперты неоднозначно относятся к последствиям оставшегося остатка. Некоторые утверждают, что остатки флюса становятся инертными, но другие утверждают, что это может оказать негативное влияние на продукт на более позднем этапе его жизненного цикла.

Выбор правильного соотношения сплавов

При выборе припоя необходимо учитывать четыре ключевых момента: содержание свинца, температура плавления, размер частиц порошка сплава и предел прочности при растяжении.

Читайте также:
Покраска полов в гараже: что можно и чего нельзя делать!

Соотношение сплава паяльной пасты — это решение, которое лучше оставить инженеру-технологу, поскольку он является экспертом в отношении печей оплавления, а также в том, какие соотношения сплавов лучше всего подходят для продукта. Однако это решение может повлиять на ваши расходы. Вы можете предпринять шаги, чтобы получить больше информации о процессе выбора:

  • Определение того, какая прочность и другие требуемые свойства будут лучше всего работать со сборкой.
  • Знание предпочтительной пайки и рабочих температур, требуемых для вашего продукта.
  • Ознакомьтесь с тем, какие материалы паяются и какие из них наиболее совместимы.
  • Учитывая ковкость различных сплавов и металлов.
  • Понимание рабочей среды для сборки — например, будет ли она работать при экстремальных температурах, вибрации или давлении?

Работайте с производителем, которому вы доверяете

Чтобы убедиться, что вы используете лучшую паяльную пасту для работы, работайте с производителем полного спектра услуг, который знаком с требованиями вашей электронной сборки, ограничениями, проблемами соответствия и многим другим. ACDi будет тесно сотрудничать с вами, чтобы определить лучшие варианты паяльной пасты для вашего продукта.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: