Таблица 1. Комбинации материалов выводов и технологий пайки и их совместимость
Тип корпусаТехнология пайки 1Покрытие выводовВозможные проблемы
С выводами Традиционная, оловянно-свинцовый припой Олово/свинец Нет
Чистое олово (Pb-free) Нет
Золото- палладий- никель (Au-Pd-Ni) (Pb-free) Нет
Сплав олова и висмута (Pb-free) Плохое качество пайки из-за реакции со свинцом
Высокотемпературная, бессвинцовый припой Олово/свинец Присутствие висмута (Bi) в паяльной пасте может вызвать реакцию со свинцом, что приведёт к плохому качеству пайки. Вероятность расслоения под воздействием высоких температур.
Чистое олово (Pb-free) Нет
Золото- палладий- никель (Au-Pd-Ni) (Pb-free) Нет
Сплав олова и висмута (Pb-free) Нет
BGA
CSP
Традиционная, оловянно-свинцовый припой Олово/свинец Нет
Сплав SnAgCu (Pb-free) Требуется повышение температуры пайки, возможно преждевременное старение паек и непропай
Высокотемпературная, бессвинцовый припой Олово/свинец Вероятны дефекты
Сплав SnAgCu (Pb-free) Нет

Примечание: 1 Стандартные температурные «профили» для традиционной технологии и высокотемпературной технологии с использованием бессвинцовых припоев приведены в стандарте JEDEC. Ещё раз обращаем ваше внимание – совместимость со стандартом Pb-free не означает совместимости с высокотемпературной технологией пайки!

Как видно из таблицы, традиционная технология пайки с использованием оловянно-свинцовых припоев полностью совместима с новыми Pb-free компонентами (за исключением интегральных микросхем в корпусах BGA и редко используемых покрытий с использованием висмута). Интегральные микросхемы с многослойным покрытием выводов золотом, палладием и никелем (Au-Pd-Ni) (этот материал выбран в качестве основного, к примеру, фирмами Texas Instruments и ST Microelectronics) имеют наименьшую вероятность несовместимости с технологией пайки. В таб. 2 приведен краткий обзор наиболее популярных припоев для традиционной и Pb-free технологий.

Таблица 2. Основные типы припоев, используемых в электронной промышленности и их особенности
НазваниеСоставОсобенности
BiSn 58% висмут, 42% олово Низкотемпературный. Точка плавления 138°C; слабая прочность пайки, особенно при термоциклировании; совместим с выводами, покрытыми чистым оловом; сравнительно низкая стоимость
SnPb («традиционный») 60% олово, 40% свинец Общего применения; точка плавления 183°C; совместим с выводами, покрытыми чистым оловом; блестящий; низкая цена
SAC 96.5% олово, 3.0% серебро, 0.5% медь (содержание меди может незначительно отличаться) Наиболее популярный Pb-free припой, совместим с традиционными оловянно-свинцовыми покрытиями и покрытием чистым оловом; точка плавления 219°C; матовый
SnAg 96.5% олово, 3,5% серебро Точка плавления 221°C; совместим с выводами, покрытыми чистым оловом; не совместим с традиционными оловянно-свинцовыми покрытиями
SnCu 99.3% олово, 0.7% медь Совместим с традиционными оловянно-свинцовыми покрытиями и покрытием чистым оловом; точка плавления 227°C; матовый; низкая стоимость; невысокие механические параметры
Sn Олово > 98% Cовместим с традиционными оловянно-свинцовыми покрытиями и покрытием чистым оловом; точка плавления 232°C; блестящий; не переносит эксплуатации при низких температурах
SnPb (высокотемпературный) 5% олово, 95% свинец Cовместим с традиционными оловянно-свинцовыми покрытиями и покрытием чистым оловом; используется для корпусов типа Flip-Chip и BGA; точка плавления ок. 300°C;

 

Советуем прочитать:

Паяльные пасты: Все о главном. Часть 1

Паяльные пасты: Все о главном. Часть 2

Паяльные пасты: Все о главном. Часть 3

Паяльные пасты: Все о главном. Часть 4