[iiv 18]

Добрый день,

 

наткнулся на новый вариант RoHS на 179С, хотел бы спросить пробовали ли и на сколько хуже, чем обычное олово или свинцовый припой для пайки шаблоном не супер мелких БГА и рассыпухи, и на сколько это нормально будет держаться на небольшом морозе (-20С).

 

Спасибо!

[destroit 17]

9 часов назад, iiv сказал:

и на сколько это нормально

Проблема может возникнуть с температурой ликвидуса, ибо у пасты с висмутом сия температура ближе с свинцовой пасте ... простым языком : шары БЖА начнут плавиться при температуре +220С , а флюс из пасты уже  = улетел . Это из вечного спора : как ставить RoHS  BGA  на свинец ...

[makc 192]

2 часа назад, destroit сказал:

Проблема может возникнуть с температурой ликвидуса, ибо у пасты с висмутом сия температура ближе с свинцовой пасте ... простым языком : шары БЖА начнут плавиться при температуре +220С , а флюс из пасты уже  = улетел . Это из вечного спора : как ставить RoHS  BGA  на свинец ...

К этому моменту уже произойдёт пайка между КП на плате и ещё твёрдым шаром на корпусе, поэтому лично я не вижу проблемы в испарении флюса, который свою работу к этому моменту уже успешно выполнил. А вот дальше начнётся самое интересное: произойдёт образование тонкого слоя, содержащего странную смесь металлов припоя пасты и материала шара. И как себя будет вести подобный бутерброд нужно отдельно исследовать. Некоторые исследования довольно быстро гуглятся:

Effect of isothermal aging on the microstructure, shear behavior and hardness of the Sn58Bi/Sn3.0Ag0.5Cu/Cu solder joints, Ruisheng Xua, Yang Liua, Fenglian Suna

Properties of Mixing SAC Solder Alloys with Bismuth-containing Solder Alloys for a Low Reflow Temperature Process, 12-17-2018, Tayler John Swanson

В целом проблемы перемешивания там описаны, влияние на свойства получаемого соединения тоже.

[Flood 12]

Когда-то хотел использовать 140 градусную пасту Indium 282 (57Bi/42Sn/1Ag) для ремонта больших BGA с заменой шаров.

Минусы оказались следующие:

- потенциально более хрупкое соединение;

- непонятно, возникнут ли проблемы с расширением висмута при хранении при низкой температуре;

- есть проблема заражения свинцом - попадание свинца в припой может снизить температуру плавления ниже 100 градусов.

Так как в ремонтной обстановке нельзя гарантировать отсутствие контакта со свинцом, решил тогда не искать лишних приключений.

Наверное, в чистой обстановке с этим проблем не должно быть, да и про пасту с висмутом на 179 градусов я раньше не слышал. Интересно будет узнать подробности. 

[destroit 17]

13 минут назад, makc сказал:

проблемы перемешивания там описаны

Ну-да, вот прямым текстом из вашей второй ссыль :

Цитата

Overall the Sn-Bi solder alloy lost favor as results of research revealed its deficiencies including
the negative effects of various element impurities on wetting and also risks of all the deficiencies
of using Bismuth that include, low ductility, poor thermal and mechanical reliability

Цитата

The key finding in this experiment have been understanding how the time above melting
minimally effects the mixing dynamics of the low temperature solder paste/high temperature
solder ball alloy joints. The observation concludes that the impractical extended times above
liquidous (120sec-240sec) will not yield acceptable mixing levels.

Вот снова ведро воды, как в журнале "материалы-и-компоненты" , а выводы делай-те сами ...

[makc 192]

Решение принимает разработчик, это его ответственность. Поэтому никаких выводов вида "делай так и будет всё прекрасно", к сожалению, никто давать не готов, т.к. не готов нести ответственность за последствия (даже гипотетические)

[destroit 17]

11 минут назад, makc сказал:

Решение принимает разработчик

Согласен, наши-мои советы для ТС ( жителя ЕЭС) малоценны, ибо я ( сертификат EAC) лужу всё на свинец . Но сам диспут на такие неоднозначные темы, очень даже интересен .

 

[iiv 18]

Спасибо всем огромное за выжные советы и ссылки!

 

3 hours ago, Flood said:

- непонятно, возникнут ли проблемы с расширением висмута при хранении при низкой температуре;

Вот с этим, пожалуйста, можно поподробнее - вроде обычный 220С бесвинцовый припой на холоде дает бета-олово и становится очень хрупким, и как раз висмут и должен помешать ему в этом и его расширение по сравнению с бета-оловом просто мизерно, не? Я понимаю, что свинец - это панацея, но есть придурошные рохсы, которым надо следовать.

[Flood 12]

On 3/12/2023 at 11:21 AM, destroit said:

Вот снова ведро воды, как в журнале "материалы-и-компоненты" , а выводы делай-те сами ...

Это чья-то дипломная работа, не удивительно что там много воды и нет каких-то выводов.

Но эксперименты интересные и фото сняты с такого оборудования, какое не везде найдешь. Как я понял, автор где-то на базе Интела эти тесты производил. Небезынтересно, но прямой практической пользы нет.

[destroit 17]

2 часа назад, Flood сказал:

и фото сняты с такого оборудования, какое не везде найдешь.

Ну-да, фото с поляроида тож умели очаровывать . Тут другая тема : фото шлифа ПП ( шаров БЖА), это как кино братьев Люмьер , " Прибытие поезда" ... супротив систёр Вачовски , что сняли " Восхождение Юпитер" ... но у первых братьев был просто первый кинопроектор, а у вторых есть  = талант .

[dpss 3]

Хрупкость дает висмут и чем его в припое больше, тем менее прочное паяное соединение. Крайний вариант - всем известные сплавы Вуда и Розе. Они вообще изначально были не предназначены для пайки, а для лужения в горячую мало ответственных плат в бытовой технике. Так, например, делали на заводе Рубин при производстве телевизионных плат из гетинакса.

[Flood 12]

11 hours ago, dpss said:

Так, например, делали на заводе Рубин при производстве телевизионных плат из гетинакса.

С одной стороны, что там было на заводе Рубин - интересует только историков и исследователей древности. Материаловедение не стоит на месте и финансово мотивированные компании ищут новые сплавы в попытках в тч компенсировать хрупкость висмута различными присадками.

С другой стороны - пока RoHS шары для BGA делают практически исключительно из SAC305, использование любых других сплавов, особенно с отличающейся температурой плавления - это поиск приключений себе на первую и пятую точки. Если в вашем изделии нет BGA, оно не требовательно к термоциклированию и работает при комнатной температуре - замена припоя может быть достаточно безопасна. В остальных случаях кто может дать хоть какие-то гарантии?

В общем случае непонятно, какие преимущества альтернативных припоев могут перевесить соображения надежности? Когда супергиганты типа Intel/AMD или массовые азиатские производители убедительно покажут, что от перехода на припой X происходят одни плюсы и никаких минусов - тогда и можно будет переходить. Сами на уровне форумной дискуссии мы не сможем убедительно доказать возможность или невозможность применения того или иного припоя.

В текущем вопросе меня удивляет несколько иное - почему-то рассматриваемый 179 градусный сплав на Bi35 не особенно интересовал ту же Indium Corp, но был запатентован в Китае, и наверняка зачем-то оказался им нужен. Для пайки светодиодов?

Думаю, пока что даже по чисто экономическим причинам уход от SAC305 на припои с более экзотическими металлами маловероятен. Разве что высокая температура плавления будет препятствовать развитию многоэтажных PoP-структур и прочих продвинутых технологий. Тогда только можно надеяться, что индустрия вынужденно уйдет на более легкоплавкие аналоги.