Последствия смешения свинцовых и бессвинцовых сплавов при пайке

Будет ли проблематично использовать свинцовую паяльную пасту для пайки бессвинцовых корпусных деталей BGA? Есть ли проблемы с загрязнением/совместимостью? Влияет ли это на целостность физического соединения между платой и компонентом? Как насчет использования бессвинцовой паяльной пасты для пайки компонентов, содержащих свинец? Какой из двух надежнее?

Ответы (2)

Будет ли проблематично использовать свинцовую паяльную пасту для пайки бессвинцовых корпусных деталей BGA?> Есть ли проблемы с загрязнением/совместимостью?

Очевидно, существует проблема загрязнения, потому что ваша сборка больше не содержит свинца и не может продаваться в юрисдикциях, ограничивающих содержание свинца.

Влияет ли это на целостность физического соединения между платой и компонентом?

Возможно, у вас также может быть проблема с надежностью, потому что бессвинцовый и оловянно-свинцовый припои не будут смешиваться равномерно в процессе оплавления. Это приведет к получению различных сплавов в разных частях паяного соединения. Весьма вероятно, что в охлажденном стыке будет остаточное напряжение, а напряжение связано с образованием оловянных усов (и другими проблемами) в бессвинцовой части стыка. Является ли это реальной проблемой или просто паранойей, я не уверен, но это не то, на что я бы поставил свою работу.

Другая проблема заключается в том, что для того, чтобы нагреть сборку до температуры плавления бессвинцового припоя, вам придется нагревать оловянно-свинцовую часть до температуры, на которую она рассчитана. Это может привести к слишком быстрому испарению флюсовых компонентов припоя, что приведет к образованию пустот в соединении.

Как насчет использования бессвинцовой паяльной пасты для пайки компонентов, содержащих свинец?

Если деталь не рассчитана на более высокую температуру бессвинцового оплавления, это может вызвать проблемы с надежностью.

Кроме того, смесь материалов все еще может вызывать проблемы с напряжением и проблемы с несоответствием температурного профиля, о которых я упоминал ранее.

Какой из двух надежнее?

Я бы тоже не хотел этого делать.

Если вы можете себе это позволить, вы можете повторно запаковать BGA с помощью новых шариков припоя, которые соответствуют процессу сборки, который вы собираетесь использовать.

Если у вас нет выбора или если вы делаете проект с коротким сроком службы, где надежность не имеет решающего значения, я бы, вероятно, сделал бессвинцовые шарики в свинцовой пасте, потому что больший процент припоя в соединении предназначен для температурный профиль, который вы собираетесь использовать.

Дальнейшее чтение:

Дополнительную информацию о пайке смешанными материалами можно найти в главе книги «Обратная и прямая совместимость» Цзяньбяо Пана, Джасбира Бата, Сян Чжоу и Денниса Вилли в бессвинцовой пайке, 2007. 173-197 . Также доступен онлайн .

Помимо подробного ответа @ThePhoton, следует учитывать материаловедческую концепцию эвтектической точки. Припои для электроники демонстрируют поведение, близкое к эвтектическому, а это означает, что при повышении температуры фазовый переход очень близок от полностью твердого состояния к полностью жидкому, без прохождения промежуточной суспензии. Припои для других целей могут не иметь такого резкого перехода.

Незначительные изменения в сплавах могут иметь большее влияние на это поведение, чем можно было бы подумать. Вы немного меняете что-то, и вся точка разжижения может подняться, может быть, даже настолько высоко, что стандартные временные профили не работают.