Como as diretivas da UE como EU2002 / 95 / EC e EU2002 / 96 / EC proíbem o chumbo e outros metais pesados, os sistemas de revestimento soldáveis usados em placas de circuito impresso devem agora ser livres de chumbo. No entanto, o estanho de imersão acarreta o risco de que, devido aos processos de difusão, o estanho aproveitável remanescente no revestimento possa ser insuficiente para garantir o sucesso dos processos de soldagem e a qualidade das juntas de solda. Portanto, a espessura do estanho puro no revestimento deve ser verificada antes da soldagem.
A difusão do cobre no estanho começa imediatamente após a deposição do revestimento de estanho. Dependendo da temperatura e do tempo, podem formar-se compostos intermetálicos que consomem o estanho no revestimento até que não haja estanho puro suficiente para produzir boas juntas de solda. A perda de estanho puro é ainda mais exacerbada pelo calor do próprio processo de soldagem. Para juntas de solda adequadas, uma espessura mínima de estanho puro de 0,3 µm é necessária antes do último procedimento de solda, o que significa uma camada inicial de estanho recém-depositado de pelo menos 1-1,4 µm.
Para garantir a soldabilidade, a espessura do estanho puro restante no revestimento deve ser medida com precisão. O método Coulométrico (DIN EN ISO 2177) é a melhor escolha para esta tarefa.
Para demonstrar o problema de difusão com resultados de medição, PCBs com camadas de ca. Estanho de imersão de 0,5 e 1 μm no topo de várias espessuras de revestimento de cobre foi temperado e, após cada procedimento de aquecimento, medido com um FISCHER COULOSCOPE® CMS. A espessura do revestimento de cobre não exerceu influência sobre a espessura do estanho restante.
| Initial Sn coating thickness | Duration of tempering procedure [h] | | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 2 | 4 | 6 | ||
| ca. 0.5 µm | Mean value | 0.52 | 0.12 | 0.04 | (*) |
| Standard deviation | 0.004 | 0.004 | 0.003 | (*) | |
| ca. 1 µm | Mean value | 1.01 | 0.60 | 0.50 | 0.43 |
| Standard deviation | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 |
O método Coulométrico torna evidente a queda na espessura do revestimento de estanho puro. A série de medição com as amostras de 0,5 µm mostra claramente que, mesmo depois de apenas duas horas de revenimento, resta muito pouco estanho para garantir a soldabilidade adequada.
Para verificar a soldabilidade dos sistemas de revestimento em PCBs, a espessura do estanho puro restante pode ser medida sem ser influenciada pela liga SnCu usando oFISCHER COULOSCOPE® CMS. Para obter mais informações, entre em contato com seu representante local da FISCHER.