Lyijytön PCB-kokoonpano: RoHS-yhteensopiva valmistusopas

Johdanto
Lyijytön piirilevykokoonpano ei ole enää valinnainen - se on alan standardi. EU:n RoHS-direktiivi rajoittaa tiukasti lyijyn pitoisuuden alle 0,1% painosta kaikissa homogeenisissa materiaaleissa, ja vastaavia säännöksiä sovelletaan nyt maailmanlaajuisesti. Laiteinsinööreille ja hankintatiimeille lyijyttömän prosessin hallinta tarkoittaa, että tuotteita voidaan toimittaa maailmanlaajuisesti ilman vaatimustenmukaisuuden esteitä. Lyijytön kokoonpano tuo kuitenkin mukanaan todellisia teknisiä haasteita: korkeammat juotoslämpötilat, seosten erilainen kostutuskäyttäytyminen ja tarve huolelliseen materiaalivalintaan.

Tiimillämme on yli 15 vuoden käytännön kokemus lyijyttömästä valmistuksesta. Meillä on ISO9001 ja UL-sertifioinnit, ja olemme valmistaneet tuhansia RoHS-vaatimusten mukaisia tuotteita - nopeista prototyypeistä suuriin autoteollisuuden eriin. Tässä oppaassa opit, mitä jokaisen piirilevysuunnittelijan ja prosessi-insinöörin tulisi tietää lyijyttömästä kokoonpanosta: tärkeimmät juotosprosessit, seosvalinnat, pintakäsittelyn kompromissit, suunnittelusäännöt ja vianmääritysmenetelmät. Löydät myös käytännön kustannustietoja ja IPC:hen perustuvia tarkastuskriteerejä, joita ei selitetä missään kilpailevassa artikkelissa. Aloitetaan perusasioista.

Mikä on lyijytön PCB-kokoonpano?

Lyijytön PCB-kokoonpano tarkoittaa painetun piirilevyn rakentamista käyttäen juotosseoksia, jotka eivät sisällä lyijyä. Perinteisessä Sn63/Pb37-juotteessa eutektinen aine sulaa 183 °C:ssa. Lyijyttömät vaihtoehdot, jotka perustuvat useimmiten tinaan, hopeaan ja kupariin (SAC), sulavat paljon korkeammalla, noin 217-221 °C:ssa. Tämä pakottaa koko kokoonpanoprosessin toimimaan 30-40 °C:n lämpötiloissa, jotka ovat korkeammat kuin vanhassa lyijypohjaisessa reflow-profiilissa.

Kokoonpanovirta pysyy samanlaisena: juotospastan tulostaminen, komponenttien sijoittaminen, reflow-juottaminen (tai aaltojuottaminen läpireikäisille osille) ja automaattinen optinen tarkastus (AOI) röntgenkuvauksella piilossa olevia liitoksia varten. Muutoksia ovat lämpöbudjetti, materiaalimäärittelyt ja tarve tiukempaan prosessinvalvontaan. Jopa 5 sekunnin ylimääräinen viipymä nestemäisyyden yläpuolella voi aiheuttaa hauraita metallien välisiä yhdisteitä ja heikentää liitoksen luotettavuutta.

RoHS-vaatimustenmukaisuuden merkitys lyijyttömässä kokoonpanossa

RoHS (Restriction of Hazardous Substances) tuli voimaan vuonna 2006, ja se kattaa nyt lähes kaiken kulutus- ja teollisuuselektroniikan. Direktiivi rajoittaa lyijyn enimmäismäärän 1000 ppm (0,1%) ja rajoittaa myös elohopean, kadmiumin, kuudenarvoisen kromin ja kahden palonsuoja-aineperheen käyttöä. Vaatimusten vastaisia tuotteita uhkaavat sakot, lähetysten hylkääminen ja markkinoille pääsyn kieltäminen.

RoHS-vaatimusten noudattamisessa ei kuitenkaan ole kyse pelkästään seuraamusten välttämisestä. Se parantaa usein myös toimitusketjuasi: monet komponenttitoimittajat tarjoavat nykyään vain RoHS-sertifioituja osia. Jos edelleen sekoitat lyijyllisiä ja lyijyttömiä BGA-palloja, vaarana on tyhjyyden aiheuttama epäsuhta ja kenttäviat. Materiaalien asianmukainen vaatimustenmukaisuus alkaa suunnittelutiedostoista ja päättyy jokaisen erän röntgenfluoresenssiseulontaan (XRF). Tehtaamme käyttää XRF-menetelmää varmistaakseen, että komponenttien päätteet ja paljaat piirilevyt täyttävät <0,1%-rajan ennen ensimmäistä juotospastan tulostusta.

Hyödyllinen sisäinen tarkastuspiste: pyydä piirilevyjen toimittajalta vaatimustenmukaisuustodistus (Certificate of Compliance, CoC) ja täydellinen materiaali-ilmoitus (FMD) laminaatille, juotosmaskille ja lopulliselle viimeistelylle. Älä luota vain “RoHS-vaatimusten mukainen” -merkintöihin.

Lyijyttömän HASL-prosessin hallinta: Lämpötilan ja prosessin hallinta

Hot Air Solder Leveling (HASL) lyijyttömillä seoksilla on edelleen suosittu ja edullinen pintakäsittelymenetelmä. Prosessi vaatii kuitenkin tarkkaa valvontaa, koska sulan SAC-seoksen lämpötila on reilusti yli 260 °C. Lyhytkin ylitys voi vahingoittaa piirilevyn alustaa. Tärkeimmät vaiheet:

• Puhdistus: Poista kaikki oksidit ja epäpuhtaudet kuparin pinnalta. Mikroetsaus natriumpersulfaatti- tai rikkiperoksidiliuoksella on tyypillistä. Puhdas pinta takaa tasaisen juotospinnoitteen.
• Flux-sovellus: Käytä lyijyttömiä seoksia varten suunniteltua puhdistusaineetonta tai vesiliukoista vuota. Näillä juoksevilla aineilla on korkeammat aktivointilämpötilat, jotta ne sopivat kuumempaan juotokseen. Tasainen vuonan peittävyys estää kastumisen ja juotospallojen muodostumisen.
• Juotoksen upottaminen: Levy upotetaan pystysuoraan sulan lyijyttömän metalliseoksen, yleensä SAC305 tai SnCu0,7Ni, kylpyyn. Upotusaika on kriittinen: 2-4 sekuntia 260-270 °C:ssa SAC305:n osalta. Pidempi altistusaika lisää tuurnautumisen ja delaminaation riskiä erityisesti tavallisessa FR-4:ssä.
• Kuumailman tasoitus: Korkeapaineiset kuumailmaveitset puhaltavat ylimääräisen juotteen pois tyynyiltä jättäen tasaisen pinnan. Lyijytöntä HASL:ää varten ilmaveitsen lämpötilan on pysyttävä seoksen sulamispisteen yläpuolella, jotta vältytään terien jähmettymiseltä. Tyypillinen paksuuden vaihtelu on 20-30 µm. Tämä tasaisuusaste on hyväksyttävä ≥0,65 mm:n jakovälille; hienompiin jakoväleihin suosittelemme pystysuoraa HASL-laitteistoa tai muuta viimeistelyä.
• Jäähdytys ja tarkastus: Nopea mutta hallittu jäähdytys (2-4 °C/s) estää suurten IMC-jyvien syntymisen. Lopputarkastuksessa tarkistetaan tyynyn tasaisuus, juotteen peittävyys ja jääpuikkojen tai oikosulkujen puuttuminen. Käytämme 100% AOI:tä HASL:n jälkeen ja uudelleen komponenttien sijoittamisen jälkeen.

Lyijyttömät juotosseokset: SAC305:n lisäksi

SAC305 (Sn96,5/Ag3,0/Cu0,5) on työjuhta, mutta se ei ole aina paras valinta. Alla olevassa taulukossa on yhteenveto yleisimmistä lyijyttömistä seoksista ja niiden ominaisuuksista.

Metalliseos	Sulamisalue	Avainominaisuus	Tyypillinen sovellus
SAC305 (SnAg3Cu0,5)	217-220°C	Hyvä lujuus, kohtuulliset kustannukset	Yleinen SMT, reflow
SAC387 (Sn95,5Ag3,8Cu0,7)	217-219°C	Vähäisempi mitätöinti LGA-alueilla, korkeammat kustannukset.	Autoteollisuuden tehomoduulit
SnCu0,7Ni	227-230°C	Hopeaton, edullisempi, hyvä aaltojuottamiseen	Läpireikä, kuluttaja
SnBi58 (tina-vismutti)	138 °C eutektinen	Matalalämpötilaprosessi, vältetään lämpörasitus herkille komponenteille.	Joustavat piirit, askeljuottaminen

SnBi kiinnostaa yhä enemmän lämpötilaherkkiä kokoonpanoja, mutta se on pidettävä erillään lyijyn saastuttamista osista, jotta estetään katastrofaalinen 96 °C:n eutektinen vaihe.

Sovita seos aina juotosprosessiisi. Reflow-juotossa SAC305, jossa on tyypin 4 jauhe (20-38 µm), tulostuu hyvin 0,4 mm:n jakoon asti. Aaltojuottamisessa SnCu0,7Ni antaa hyvän tuloksen. läpireikä täyttö ja alhaisemmat materiaalikustannukset - usein 15-20% halvemmat kuin SAC305.

Pintakäsittelyvaihtoehdot lyijyttömille PCB:ille

Lyijytön HASL on kustannustehokas, mutta se ei sovellu kaikkiin muotoiluihin. Seuraavat pinnoitteet ovat RoHS-standardin mukaisia ja laajalti saatavilla:

• ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold): Ni 3-6 µm, Au 0,05-0,12 µm. Erinomainen tasomaisuus (<1,5 µm vaihtelu), ihanteellinen hienojakoisille BGA-levyille ja korkeataajuuslevyille. Säilyvyysaika 12 kuukautta. Kustannukset: $0,50-1,50 / dm² enemmän kuin HASL. Varo “mustaa tyynyä”, jos nikkelikerros on fosforiköyhä. ENIG-prosessimme pitää fosforin 7-9 wt%:ssä tämän riskin välttämiseksi.
• Upotuspurkki: Tasainen, puhdas tinapinta, paksuus 0,8-1,2 µm. Soveltuu hyvin puristussovitukseen ja korkeisiin taajuuksiin (ei nikkelihäviötä). Säilyvyysaika 6 kuukautta; altis tinalevyjen kasvulle. Vähennämme vispilöiden muodostumista jälkikäsittelyn jälkeisellä hehkutuksella (150 °C 1 tunnin ajan) ja suosittelemme konformipinnoitusta korkean ilmankosteuden ympäristöissä.
• Upotushopea: 0,2-0,5 µm paksu. Pienin signaalihäviö >5 GHz:n RF-levyissä. Säilyvyysaika 6-12 kuukautta, jos säilytetään rikittömässä pakkauksessa. Ei suositella syövyttäville kaasuille altistuviin järjestelmiin ilman pinnoitusta.
• OSP (orgaaninen juotettavuuden säilöntäaine): Ohuin, ei metallipinnoitetta. Edullinen, hyvä lyijytöntä juottamista varten. Rajoitettu 2-3 reflow-sykliin; säilyvyys 6-12 kuukautta suljetuissa pusseissa. Älä käytä OSP:tä reunaliittimissä tai testipisteissä, jotka vaativat toistuvaa koettelemista.

Paras viimeistely riippuu laudan sävelkorkeudesta, taajuudesta ja käyttöympäristöstä. Käytä yllä olevaa taulukkoa aluksi, mutta tee aina IPC-J-STD-003:n mukainen juotettavuustestaus ennen täyttä tuotantoa.

DFM-ohjeet lyijytöntä PCB-kokoonpanoa varten

Lyijyttömään juottamiseen siirtyminen muuttaa piirilevyn suunnittelua. Alla on viisi sääntöä, jotka olemme validoineet tuhansien töiden aikana - ne vähentävät suoraan jälkityötä ja kenttähäiriöitä.

1. Tyynyn ja maskin tyhjentäminen: Lyijytöntä HASL, Pidä vähintään 50 µm juotosmaskin laajennus tyynyjen ympärillä. Tämä estää hieman epätasaisen HASL-pinnan aiheuttamat sillat. Osoitteessa ENIG viimeistelyt, 75 µm on turvallisempaa hienojakoisilla QFN-korttilevyillä.
2. Läpireikäisten tyynyjen lämpöhelpotus: Aaltojuottamisessa lyijyttömillä seoksilla kiinteät kuparitasot vetävät lämpöä pois tynnyristä ja aiheuttavat riittämättömän reiän täyttymisen. Lisää aina lämpöerotuspuikkoja (4-puikkokuvio, 0,3 mm:n rainan leveys), jotta juote nousee ylöspäin.
3. Rengasvaatimukset: Vähintään 250 µm:n rengasrengas on suositeltava pinnoitetuissa läpivientirei'issä. Suurempi CTE-epäsuhde SAC-seoksen kanssa rasittaa kuparipiippua enemmän lämpösyklien aikana, ja pienemmät renkaat ovat alttiita kulmien halkeilulle. Pelkästään tämä sääntö estää 70% tynnyrin halkeamavikoja, joita näemme vika-analyyseissä.
4. Komponenttien sijoittelu lämpö tasapainoa varten: Älä sijoita pieniä 0201- tai 0402-passiiveja välittömästi suuren BGA:n jälkeen reflow-suunnassa. BGA toimii jäähdytyselementtinä ja voi aiheuttaa epäsymmetristä kuumenemista, mikä voi aiheuttaa tombstoningia. Pidä tällaiset pienet osat vähintään 2 mm:n etäisyydellä piirilevyn reunoista ja myös irrotuskielekkeistä.
5. Via-in-Pad Vaatimukset: Kaikki SMT-tyynyn sisälle sijoitetut läpiviennit on täytettävä ei-johtavalla epoksilla ja peitettävä kuparipinnoitteella. Ilman tulppausta juotospasta imeytyy tynnyriin lyijyttömän uudelleenjuoksutuksen aikana, jolloin tyyny kärsii ja syntyy avoimia liitoksia. DFM-tarkistuksemme merkitsee tämän automaattisesti.

Parhaat käytännöt prosessinohjaukseen lyijyttömässä kokoonpanossa

Lyijytön kokoonpano vaatii tiukempaa valvontaa kuin SnPb. Tässä ovat kriittiset parametrit, joita valvomme jokaisessa rakennuksessa.

• Juotospastan tulostus: Käytä ruostumattomasta teräksestä valmistettua kaavaa, jossa on laserleikattuja aukkoja ja nanopinnoite, joka varmistaa pastan puhtaan irtoamisen. SAC305-tahnaa (tyyppi 4) varten asetamme aukon leveyden yhtä suureksi kuin tyynyn leveys miinus 10 µm ja pinta-alasuhteen ≥0,66. Tulostusnopeus 25-50 mm/s, puristuspaine 100-150 N ja ympäristön säätö 22 ± 2 °C:ssa ja 40-60% RH:ssa. Tarkistamme massan määrän SPI-laitteella (juotospastan tarkastus), jotta CpK ≥1,33 säilyy.
• Reflow Profile Mastery: Ihanteellinen profiili SAC305:lle: ramppi 150-180 °C:een 1,5-2,5 °C/s, liotus 60-120 s, sitten nousu huippulämpötilaan 235-245 °C, aika nesteen yläpuolella (TAL) 60-90 s. Huippulämpötila ei saisi ylittää 245 °C:ta tavallisilla FR-4-levyillä; vain raskaat kupari- tai keraamiset levyt vaativat 260 °C:n lämpötilan. Kirjaamme jokaisen kootun piirilevyn profiilin ja tarkistamme, että delta-T piirilevyn poikki pysyy ±3 °C:n sisällä.
• Tarkastus ja testaus: Levyt käyvät heti uudelleen sulatuksen jälkeen AOI:n läpi, joka havaitsee sillat, puuttuvat komponentit ja napaisuuden 15 µm:n tarkkuudella. BGA-korttien, QFN-korttien ja muiden piiloliitosten osalta käytämme 2D-röntgenkuvausta IPC-7095:n luokan A tyhjiökriteerillä (tyhjiön koko <25% pallon halkaisijasta luokan 2 osalta). Luotettavuuden lisätestaukseen voi kuulua IPC-9701-lämpösyklien testaus (-40-125 °C, 1000 sykliä) ja juotettavuuden tarkastus IPC-J-STD-003:n mukaisesti.

Hyvin hallittu prosessi tuottaa yli 98%:n ensimmäisen läpiviennin saannon suurten sekoitusten ja keskisuurten tuotantomäärien osalta, ja juuri tähän me jatkuvasti pääsemme.

Yleiset haasteet ja niiden ratkaiseminen

Korkeammat juotoslämpötilat ovat monien ongelmien perimmäinen syy. Jos käytetään tavallista FR-4:ää, jonka Tg on 130-140 °C, vaarana on vääntyminen ja delaminaatio. Määritä aina High-Tg FR-4 (Tg 170-180°C) lyijyttömiä levyjä varten. Korkeampi lämpötila myös hapettaa kuparin nopeammin; hyvä vuon aktivointi ja hallitut ramppinopeudet estävät kastumattomuuden. Uuneissamme happipitoisuus pysyy alle 1000 ppm:n, ja kriittisissä RF-levyissä käytämme typpeä (<100 ppm O₂), jotta juotettavuus pysyy täydellisenä.

Juotosliitoksen luotettavuus on jatkuva huolenaihe, koska SAC-seokset muodostavat metallien välisiä liitoksia, jotka voivat haurastua. IMC-kerroksen (Cu₆Sn₅) on pysyttävä alle 2 µm paksuna. Tämä saavutetaan rajoittamalla TAL 60-90 sekuntiin ja jäähdyttämällä -2-4 °C/s. Tuotteisiin, jotka kestävät tärinää tai lämpösykliä, lisätään usein uudelleenvalutuksen jälkeinen hehkutus: 100 °C 1 tunnin ajan raerakenteen vakauttamiseksi.

Tinaviiksien kasvu puhdas tina voi aiheuttaa oikosulkuja. Upotustina on pahin syyllinen, mutta riskiä voidaan hallita 150 °C:n paistoajalla tai käyttämällä mattapintaista tinaa. Turvallisuuskriittisissä sovelluksissa conformal-pinnoite estää vispilöiden leviämisen entisestään.

Lyijytön jälkityö pelottaa monia insinöörejä, mutta oikea tekniikka tekee siitä turvallista. Käytä pohjan esilämmitintä, joka on asetettu 150 °C:seen, lämpögradientin pienentämiseksi. Kuumailmasuuttimen on saavutettava 245 °C:n lämpötila, eikä se saa koskaan pysyä yli 260 °C:n lämpötilassa yli 10 sekuntia yksittäisen komponentin kohdalla. QFN-levyjen poistossa flux, jonka hartsipitoisuus on ~15%, parantaa lämmönsiirtoa ja vähentää tyynyn kohoamista. Jälkityöstöasemamme tallentaa lämpöprofiilin todistaakseen, ettei vaurioita ole tapahtunut.

Hapettuminen kokoonpanon jälkeen voi pilata juotettavuuden varastoinnin aikana. Tyhjiötiivistämme paljaat levyt kuivausaineen ja kosteusindikaattorikortin avulla (<5% RH). Kootut levyt laitetaan kosteussulkupusseihin samalla huolellisuudella. HASL-levyn säilyvyysaika on 12 kuukautta; ENIG menee 12 kuukautta, mutta tarkista aina kosteusindikaattori ennen avaamista.

Kustannusanalyysi: Lyijytön kokoonpano ilman budjettiyllätyksiä

Kustannusnäkökohdat ovat usein syynä lyijyttömyyden vastustamiseen, mutta numerot kertovat selkeämmän tarinan. SAC305-pasta maksaa nykyään suunnilleen saman verran kuin SnPb-pasta - ero on alle 5% tavanomaisilla volyymeillä. Tärkeimmät kustannustekijät ovat perusmateriaali (High-Tg FR-4 lisää paljaan levyn hintaan 10-15%), pintakäsittelyn valinta ja ylimääräinen prosessin valvonta.

Seuraavassa taulukossa esitetään tyypilliset kustannuslisäykset dm²:ä kohti yleisimmissä viimeistelyissä (paljaan levyn viimeistelykustannukset suhteessa HASL:ään):

• Lyijytön HASL: perustaso
• ENIG: +$0,50-$1,00
• Upotushopea: +$0.20 - $0.40: +$0.20 - $0.40
• OSP: -$0.10-$0.10 (minimaalinen).

100 mm × 150 mm:n levyn (1,5 dm²) osalta siirtyminen HASL:stä ENIG:iin lisää paljaan piirilevyn kustannuksia noin $0,75-$1,50. ENIG:n täydellinen tasaisuus vähentää kuitenkin hienojakoisten BGA-levyjen kokoonpanovirheitä arviolta 0,5-1,0%:n saantohäviöllä, mikä säästää paljon enemmän uudelleenkäsittelyssä - erityisesti 1 000 kappaleen sarjassa. Kokonaiskustannukset suosivat usein ENIG:tä, kun kyseessä ovat BGA-levyt.

Prototyyppimäärät (5-50 kpl) ovat lyijyttömissä tuotteissa alhaisemmat NRE-maksut kuin monet odottavat: sabluunan hinta on $150-200, asennuksen $200-300, ja ohjelmointi on usein ilmaista. Nopea lyijytön kokoonpano kestää 24-48 tuntia yksinkertaisten piirilevyjen osalta ja 5-7 päivää monimutkaisten BGA-piirilevyjen osalta. Ota yhteyttä tiimiimme saadaksesi yksityiskohtaisen arvion.

Sovellukset eri toimialoilla

Lyijytön PCB-kokoonpano tuottaa tuotteita kaikilla aloilla:

• Autoelektroniikka: Konepellin alla olevien moduulien on kestettävä -40 °C:n ja +125 °C:n lämpötilavaihtelut ja voimakas tärinä. SAC305-liitokset läpäisevät 1000 syklin lämpösokkitestit vain, jos käytetään High-Tg-laminaattia ja optimoituja jäähdytysnopeuksia. Olemme toimittaneet yli 500 000 lyijytöntä autojen ohjainta, jotka kaikki täyttävät AEC-Q100-luotettavuusvaatimukset.
• Lääkinnälliset laitteet: Potilaaseen liitetyt laitteet edellyttävät, että kenttävikoja ei esiinny. Upotushopea- tai ENIG-viimeistelyt varmistavat vakaat juotosliitokset useiden sterilointisyklien jälkeen, ja tiukka prosessidokumentointi tukee FDA:n tarkastusketjuja.
• Ilmailu ja puolustus: Poikkeuksista huolimatta monet ohjelmat edellyttävät nyt lyijytöntä materiaalia uusilta malleilta. Kokoonpanolinjamme tukee IPC-A-610:n mukaista luokan 3 tarkastusta, ja avaruusluokan BGA-levyjen röntgensäteilyrajat ovat alle 10%.
• Kuluttajat ja teollisuus: Suuren volyymin tuotteet hyötyvät lyijyttömästä aaltojuottamisesta SnCu0,7Ni:llä, mikä vähentää materiaalikustannuksia ja säilyttää samalla läpimenon.

Usein kysytyt kysymykset

Mikä on tärkein ero lyijyttömän ja lyijyllisen PCB-kokoonpanon välillä?

Juotosseos ja prosessilämpötila. Lyijyttömät seokset sulavat noin 217 °C:ssa, kun taas perinteinen SnPb sulaa 183 °C:ssa. Tämä nostaa reflow-huipun 235-245 °C:een ja vaatii vaurioiden välttämiseksi piirilevymateriaaleja, joilla on korkeampi lasittumislämpötila (Tg ≥170 °C).

Onko lyijytön HASL yhtä luotettava kuin lyijyllinen HASL?

Kyllä, kun sitä käytetään oikein. Lyijyttömässä HASL:ssä käytetään SAC-seoksia, jotka osoittavat erinomaista kostumista ja mekaanista lujuutta. Suurin luotettavuusriski aiheutuu IMC:n kasvusta, jos lämpöprofiili on liian kuuma tai hidas. Kun jäähdytysnopeus on jopa 4 °C/s, lyijyttömät HASL-liitokset ovat usein parempia kuin lyijypitoiset liitokset korkeissa lämpötiloissa.

Mikä on paras pintakäsittely hienojakoiseen BGA-kokoonpanoon?

ENIG on alan suosikki, koska sen lähes täydellinen tasaisuus (<1,5 µm) tukee 0,4 mm:n BGA-jakoa. Immersiohopea on lähellä toiseksi eniten RF-malleissa, joissa nikkelin magneettisia häviöitä ei voida hyväksyä. Lyijytöntä HASL:ää ei suositella alle 0,65 mm:n jakoihin sen korkeusvaihtelun vuoksi.

Miten voin estää BGA:n tyhjentymisen lyijyttömässä kokoonpanossa?

Käytä SAC305-tahnaa, jossa on tyypin 4 jauhe, ja säädä reflow-tahti enintään 1,5 °C/s liotusalueella. Pidä aika nesteen yläpuolella 60-90 sekunnissa ja käytä mahdollisuuksien mukaan tyhjiöavusteista uudelleenjuoksutusta. Saavutamme rutiininomaisesti alle 10%:n tyhjätilamäärät jopa suurissa (≥25 mm) BGA-piireissä.

Vaikuttaako lyijytön juottaminen signaalin eheyteen?

Alle 5 GHz:n digitaalisten signaalien osalta vaikutus on vähäinen. Korkeammilla taajuuksilla pintakäsittelyn valinnalla on enemmän merkitystä. Upotushopea ja OSP tarjoavat hieman pienemmän insertionihäviön kuin ENIG, koska niissä vältetään nikkelin ihovaikutus. Sisäiset S-parametrimittaukset osoittavat, että Immersion Silver -tekniikalla saavutetaan 0,15-0,25 dB:n parannus tuumaa kohti 10 GHz:n taajuudella.

Ovatko jotkin teollisuudenalat edelleen vapautettu RoHS-järjestelmän lyijyttömiä tuotteita koskevista vaatimuksista?

Kyllä. Sotilas- ja ilmailu- ja avaruuslaitteisiin, joihinkin lääkinnällisiin laitteisiin ja suuriin palvelininfrastruktuureihin sovelletaan edelleen poikkeuksia, mutta ne ovat vähitellen poistumassa. Jopa poikkeuksen piiriin kuuluvat ohjelmat valitsevat usein lyijyttömän tuotteen, jotta niiden toimitusketju olisi tulevaisuuden kannalta varmatoiminen ja jotta ne hyötyisivät komponenttien laajemmasta saatavuudesta.

Miten valitsen oikean High-Tg-materiaalin lyijytöntä suunnittelua varten?

Aloita Tg 170 °C:n vakio FR-4:stä. Jos levyssäsi on raskasta kuparia (> 3 oz), sen paksuus on yli 2,4 mm tai se joutuu kestämään tuhansia lämpösyklejä, harkitse polyimidiä tai low-CTE-laminaattia. Ilmoita piirilevyjen valmistajalle lämpökierron vaatimukset, ja hän suosittelee materiaalia, jonka Z-akselin laajenemisluokitus on sopiva.

Oletko valmis rakentamaan lyijyttömiä piirilevyjäsi luottavaisin mielin?

Lyijytön piirilevykokoonpano on kypsä, todistettu tekniikka, kun yhdistetään oikeat materiaalit, tarkka prosessinohjaus ja asiantunteva valmistussuunnitteluanalyysi. Yli 15 vuoden RoHS-vaatimustenmukaisen tuotannon ja ISO9001- ja UL-sertifioinnin ansiosta autamme insinöörejä siirtymään sujuvasti prototyypistä massatuotantoon.

Lähetä suunnittelutiedostosi ja luotettavuusvaatimuksesi tiimillemme. Tarkastelemme pinoamistasi, ehdotamme optimaalista pintakäsittelyä signaalitarpeisiisi ja annamme sinulle sitoumuksettoman tarjouksen - usein 4 tunnin kuluessa. Rakennetaan yhdessä luotettavia, vaatimustenmukaisia tuotteita.