Разница в 34 °C
Олово-свинцовая эвтектика плавится при 183 °C. SAC305 плавится при 217–220 °C, поэтому каждый термический этап процесса повышается примерно на треть от ста градусов: выдержка, повышение температуры, время выше температуры ликвидуса и пик.
Это не мелочь. Это меняет то, что видит ламинат, что должны выдержать компоненты, сколько влаги удаляется во время оплавления и сколько интерметаллических соединений образуется в каждом соединении.
Паста и профиль
Бессвинцовая паста указывается с собственным окном профиля, и профиль измеряется на сборке, а не определяется по показаниям термопары. Типичные пики находятся в диапазоне от 235 до 250 °C, достаточно высоко, чтобы смочить контактные площадки, и достаточно низко, чтобы оставаться в пределах допустимых температур компонентов.
Три практических следствия:
Время выше температуры ликвидуса имеет большее значение. Большее время не означает большей безопасности: оно приводит к образованию интерметаллических соединений и напряжению в ламинате. Окно ограничено с обеих сторон.
Тепловая масса варьируется. Плата с толстым медным слоем или большим разъемом нагревается неравномерно, поэтому профиль проверяется в самых холодных и самых горячих точках.
Платы смешанной технологии требуют отдельных профилей для пайки оплавлением и селективной или волновой пайки, поскольку компоненты для сквозного монтажа подвергаются волновой пайке после того, как сторона для поверхностного монтажа уже припаяна.
Компоненты и влага
Бессвинцовый профиль нагревает каждый корпус ближе к его пределу. Пластиковые корпуса поглощают влагу из воздуха, и эта влага превращается в пар во время пайки оплавлением; результатом является растрескивание или расслоение, которое проявляется как отказ в процессе эксплуатации, а не как технологическая тревога.
Таким образом, контроль уровня влажности становится частью процесса сборки: сухое хранение, контроль срока службы на складе, термическая обработка перед пайкой оплавлением там, где это необходимо, и катушки, которые не оставляются на линии на ночь.
Отделка и документация
Все стандартные бессвинцовые покрытия работают с пастами SAC — бессвинцовыми HASL, ENIG, иммерсионным оловом, иммерсионным серебром и OSP — и выбор зависит от плоскостности и срока хранения, а не от содержания свинца. В коммерческом плане важна документация: декларация RoHS, декларации материалов от поставщиков компонентов и сертификат соответствия партии.
Переделка с использованием бессвинцовых материалов
Переделка — это то, где бессвинцовые материалы наименее щадящие. Более высокая температура создает напряжение в контактной площадке и ламинате, а вторая или третья оплавка приводит к дальнейшему росту интерметаллического слоя в месте соединения. Необходимы локальный нагрев, предварительный нагрев снизу, правильный сплав и документированное ограничение количества циклов — правила изложены в заметке о доработке.
Производство осуществляется в соответствии со стандартом качества IPC-A-610, а технологические ограничения приведены на странице производства PCBA. Платы, для которых нужно выбрать финишное покрытие, можно сравнить на странице возможностей.
