AVOID THE VOID™ (LÖTEN OHNE LUNKER):Voidbildung auf großen Grundflächen in der Elektronikmontage Lotpaste

In einem früheren Beitrag sprach ich über die Voidbildung auf großen Grundflächen in der Elektronikmontage und verwies auf ein statistisches Tool namens Ishikawa-Diagramm. Dieses Tool hilft Ihnen, einen Prozess zu entwerfen, und bietet ein exzellentes visuelles Hilfsmittel, das dabei hilft, die möglichen Fehlerursachen und die Auswirkungen, die die Prozessvariablen haben können, aufzuzeigen. Dieses besondere Ishikawa-Diagramm zeigt, dass die Lotpaste eine große Auswirkung auf die Voidbildung haben kann. Heute betrachte ich die Materie genauer und spreche darüber, wie die Lotvoidbildung auf großen Grundflächen in der Elektronikmontage durch die Optimierung Ihrer Lotpaste verringert werden kann. 

In der heutigen Welt der Elektronikmontage gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher Lotpasten für unterschiedliche Anwendungen.Lassen Sie uns kurz untersuchen, wie dadurch die Voidbildung beeinflusst werden kann. 

Die Lotpaste ist ihrem Volumen nach zu rund 50 % eine Trägersubstanz des Flussmittels und zu 50 % Lotpulver und, typischerweise, nach Gewicht zu 88-90 % Metall (je nach Legierung und Anwendung). Wenn es um die Voidbildung geht, ist der größte Unterschied zwischen den Lotpasten die Trägersubstanz des Flussmittels.Es gibt viele verschiedene Optionen für Trägersubstanzen von Flussmitteln auf dem Markt; es gibt „No clean“-Flussmittel, einige sind wasserlöslich und einige sind als RMA klassifiziert.Diese Formulierungen, die alle zur Erfüllung unterschiedlicher Anforderungen und Herausforderungen entwickelt wurden, können erheblich variieren.Daher zeigen einige Lotpasten auch eine bessere Leistung in Bezug auf die Voidbildung als andere.

Die Wahrheit (und der Grund, warum Ingenieure benötigt werden) ist, dass die Voidbildung nicht das einzige Problem ist, das ein Prozessingenieur verwaltet. Außerdem müssen wir uns mit der Leistung von Lotpasten im Hinblick auf die folgenden Punkte beschäftigen: Feindruck, Komponenten mit hoher Verzugsneigung,  Minderung/Beseitigung von NWO und HiP, hohe ECM-Zuverlässigkeitsleistung und ICT- Erträge des ersten Durchlaufs.Mit anderen Worten: Es gibt keine Patentlösung für die lange Liste von Herausforderungen, denen die Hersteller täglich begegnen.

Und wenn wir noch weiter in die Materie einsteigen - es gibt Faktoren, die eine sekundäre Wirkung auf die Voidbildung haben, wie die Viskosität, Metallladung und die Gitterweite von Metallen (Korngrößenverteilung).

     Materialien von höherer Viskosität neigen in der Regel zu mehr Voidbildung als jene mit niedrigerer Viskosität. Stellen Sie sich ein Szenario von Luftblasen vor, die versuchen, aus Honig zu entweichen gegenüber einem Szenario von Luftblasen, die versuchen, aus Wasser zu entweichen. 

     Die Metallladung beeinflusst die Viskosität des Materials und somit die BTC -Voidbildung.

     Die Art der Legierung wirkt sich auf die Benetzungsenergie aus. Bleifreie Materialien sind nicht so simple, wie sie einmal waren - zu einer Zeit, als SAC305 die definitive Wahl für viele Montagebetriebe war.Wir haben jetzt die SAC405, SAC305, SAC105, und Niedrig-Silber-Möglichkeiten für Kosteneinsparungen und der SAC-Legierungen mit Dotierstoffen zur Verbesserung der Zuverlässigkeit der Lötstelle.  Die Benetzungsenergie oder die Benetzungskraft der Legierung kann eine drastische Auswirkung auf die Voidbildung haben. Im Wesentlichen: Je höher die Benetzungsenergie ist, desto besser sind die resultierenden Ergebnisse der BTC -Voidbildung.

     Die Korngrößenverteilung kann ebenfalls eine Auswirkung haben.

Es ist wichtig, alle Aspekte und Merkmale einer Lotpaste bei der Ermittlung, wie man die Voidbildung auf großen Grundflächen in der Elektronikmontage verringern kann, gleichzeitig zu bedenken. Das kann ziemlich kompliziert werden. Die gute Nachricht ist, dass unsere Ingenieure vom Support hier bei der Indium Corporation diese Themen gründlich recherchiert haben und die entsprechende Lotpaste empfehlen können, die Ihnen bei der Verringerung der BTC-Voidbildung in Ihren Baugruppen helfen kann. Und unsere Wissenschaftler in der Formulierung haben Lotpasten des Typs Indium10.1 und Indium8.9HF, zwei der besten bleifreien,  No-Clean-Trägersubstanzen für Lotpastenflussmittel auf dem Markt für diese Herausforderung entwickelt- die Ihrer Beurteilung mehr als würdig sind.

Beim nächsten Mal untersuche ich genauer, wie das Design der Leiterplatte (PWB) die BTC -Voidbildungsniveaus beeinflussen kann.Ist es nicht toll!?