EU2002 / 95 / EC ve EU2002 / 96 / EC gibi AB direktifleri kurşun ve diğer ağır metalleri yasakladığından, baskılı devre kartlarında kullanılan lehimlenebilir kaplama sistemleri artık kurşunsuz olmalıdır. Bununla birlikte, daldırma kalay, difüzyon işlemleri nedeniyle, kaplamada kalan kullanılabilir kalayın lehim işlemlerinin başarısını ve lehim bağlantılarının kalitesini garanti etmek için yetersiz olabileceği riskini taşır. Bu nedenle, kaplamadaki saf kalayın kalınlığı lehimlemeden önce kontrol edilmelidir.
Bakırın kalay içine difüzyonu kalay kaplamanın birikmesinden hemen sonra başlar. Sıcaklığa ve zamana bağlı olarak, iyi lehim bağlantıları üretmek için yeterli saf kalay kalmayıncaya kadar kaplamadaki kalayı tüketen intermetalik bileşikler oluşabilir. Saf kalay kaybı, lehim işleminin kendisinin ısısı ile daha da şiddetlenir. Uygun lehim bağlantıları için, son lehim prosedüründen önce minimum 0,3 µm saf kalay kalınlığı gerekir, yani en az 1-1,4 µm'lik taze bırakılmış bir kalay başlangıç tabakası gereklidir.
Lehimlenebilirliği sağlamak için kaplamada kalan saf kalayın kalınlığı hassas bir şekilde ölçülmelidir. Kulometrik yöntem (DIN EN ISO 2177) bu görev için en iyi seçimdir.
Ölçüm sonuçları ile difüzyon problemini göstermek için çeşitli bakır kaplama kalınlıklarının üstüne 0.5 ve 1 um daldırma kalay tavlanmış ve her ısıtma işleminden sonra bir FISCHER COULOSCOPE® CMS ile ölçülmüştür. Bakır kaplamanın kalınlığı, kalan kalayın kalınlığı üzerinde hiçbir etki yapmamıştır.
| İlk Sn kaplama kalınlığı | Isıl işlem (temperleme) süresi prosedür [h] | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 2 | 4 | 6 | ||
| ykl. 0.5 µm | Ortalama değer | 0.52 | 0.12 | 0.04 | (*) |
| Standart sapma | 0.004 | 0.004 | 0.003 | (*) | |
| CA. 1 µm | Ortalama değer | 1.01 | 0.60 | 0.50 | 0.43 |
| Standart sapma | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 |
Kulometrik yöntem, saf kalay kaplamanın kalınlığındaki düşüşü açık bir şekilde ortaya koyuyor. 0.5 µm luk numunedeki ölçüm serileri, yalnızca iki saatlik tavlamadan sonra bile uygun lehimlenmeyi garanti etmek için çok az kalayın kaldığını açıkça göstermektedir.
Kaplama sistemlerinin PCB'ler üzerindeki lehimlenebilirliğini kontrol etmek için, kalan saf kalayın kalınlığı, FISCHER kullanılarak SnCu alaşımından etkilenmeden ölçülebilir; COULOSCOPE® CMS. Daha fazla bilgi için lütfen yerel FISCHER temsilcinize başvurun.