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Metallurgia leghe (1 in linea) (1) Ospite
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Discussione: Metallurgia leghe
#13725
Re:Metallurgia leghe 1 anno, 7 mesi fa Karma: 70  
en.wikipedia.org/wiki/Solder

complimenti a chi ha contribuito a questo articolo.
i_p (Utente)
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Ultima modifica: 07/04/2016 18:46 Da i_p.
 
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#13825
Re:Metallurgia leghe 1 anno, 1 mese fa Karma: 52  
Io consiglio caldamente i seguenti due testi (ottimi e completi):

Reflow Soldering Processes and Troubleshooting
(Ning Cheng Lee)
(è fuori stampa purtroppo ma in rete lo si trova in pdf)

Printed Circuits Handbook
(Clyde Coombs)
nuovissima edizione 2016, trovi tutto, lo stato dell'arte del pcb e pcba. L'ho appena comperato.

Buona lettura

F77
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#13909
Re:Metallurgia leghe 11 mesi, 4 settimane fa Karma: 23  
Ciao tutti,

volevo chiedere un vostro parere sul processo di raffreddamento di una lega SAC.

In generale per i metalli, il raffreddamento deve essere costante e lento per garantire l'equilibrio delle fasi e permettere ai grani di non avere zone a differente grado di temperatura e raggiungere sufficiente energia libera per solidificare.

Leggendo documenti nel nostro settore, si consiglia un raffreddamento rapido della lega (3-6°/sec) per limitare la crescita dell'intermetallico, generare grani fini che hanno capacità meccaniche migliori.

Guardando dal punto di vista del processo di raffreddamento di una lega SAC, una velocità troppo rapida, compromette la sequenza di solidificazione dove si potrebbe addirittura avere una microstruttura finale totalmente diversa dai diagrammi di fase (prima e seconda fase primaria): si potrebbe espandere una o entrambe le fasi primarie dall'abbassamento della temperatura eutettica (binaria e terziaria) oppure addirittura soppresse.

Cosa ne pensate?
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#13910
Re:Metallurgia leghe 11 mesi, 4 settimane fa Karma: 71  
Ciao,

non sono in grado di rispondere tecnicamente alla tua domanda e quindi ti rispondo come posso:

1. Questo tipo di problemi li affrontano i produttori di paste che hanno gli strumenti di laboratorio adeguati per studiare la metallurgia del giunto con diversi gradienti di raffreddamento.

2. Ben venga la tua curiosita' pero' dal punto di vista di processo conviene seguire le indicazioni dei produttori di pasta.

Ciao,
Enrico Migliore
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Ciao
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#13911
Re:Metallurgia leghe 11 mesi, 3 settimane fa Karma: 283  
salute a tutti....

un raffreddamento con un gradiente (cooling down) max di 6 °C/sec viene normalmente indicato come linea guida, non solo per preservare le caratteristiche fisiche-metallurgiche della lega ( dopo il reflow) , ma per far si che sia la lega del solder joint ( brasatura) e tutto quanto sta intorno ad esso si raffreddi in maniera armoniosa considerando i differenti CTE (Coefficiente di Espansione Termica) di tutte gli elementi che stanno intorno appunto al Solder Joint.

Quali il Laminato del PCB sottostante le pads; terminali dei componenti, body plastico dei componenti stessi (molding compound dei packages che hanno un CTE (alfa 1) abbastanza alto, i CTE in asse Z del PCB, ecc.

In tale modo impostando un profilo di Reflow con un cooling rate di max 6°C, o inferiore, considerando un po' tutto quanto compone la PCBA che stiamo saldando ( grandezza del PCB, massa, spessore, ecc), si dovrebbe riuscire a contenere o evitare effetti di warpages del PCB, o quel che a volte è molto più importante è curare il warpaging (svergolamento) dei P-BGA con large sizes > 32 mm sq, o 45 mm sq ( tipo i MCM) i quali tendono ad imbarcarsi (warpaging) al punto tale da causare il classico difetto del Head on Pillow su quelle sfere (solder joints) perimetrali del package.
Per non parlare poi dei large LGA i quali si svergolano tremendamente durante il reflow....

Quindi giusto tenere in considerazione la metallurgia del solder joint, ma non dimentichiamo che trattasi di una lega , per di più una soft brasante, e quindi anche se la si mena i lungo ed in largo, quel che conta è non strappare le pads dai PCB e non svergolare le PCBa e lasciare un po tutta la scheda saldata non in " tensione ", ovviamente meccanica, all'uscita dal reflow oven..

That' s it, for me.....

..............MdL
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#13923
Re:Metallurgia leghe 11 mesi, 1 settimana fa Karma: 70  

Guardando dal punto di vista del processo di raffreddamento di una lega SAC, una velocità troppo rapida, compromette la sequenza di solidificazione dove si potrebbe addirittura avere una microstruttura finale totalmente diversa dai diagrammi di fase (prima e seconda fase primaria): si potrebbe espandere una o entrambe le fasi primarie dall'abbassamento della temperatura eutettica (binaria e terziaria) oppure addirittura soppresse.


E'sempre interessante imparare qualcosa sulle proprietá delle leghe, ma questa cosa mi giunge nuova.

Se non é una tua opinione, ti dispiace citarne le fonti?

grazie, Ivan
i_p (Utente)
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#13924
Re:Metallurgia leghe 11 mesi, 1 settimana fa Karma: 23  
Ciao I_P,

la citazione è nel libro ""fundamentals of lead free solder interconnect technology. from micristructures to reliability" di Tae-Kju Lee - Thomas Bieler - Choong un kim - Hongtao Ma.

Posso fare anche di meglio ---> vedi link

drive.google.com/file/d/0B2WF5tn7OThRcUN...jQw/view?usp=sharing

drive.google.com/open?id=0B2WF5tn7OThReX...MFF2NkNBbnRZaTJXTGtN
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#13925
Re:Metallurgia leghe 11 mesi, 1 settimana fa Karma: 70  
ciao Qualitá !

sebbene mi sembra scritto in maniera un pó fuorviante, nelle pagine che hai mandato (ti ringrazio) si parla di "undercooling", non di "overcooling".

Quindi, non si tratta di stabilire un problema dovuto ad un rate di raffreddamento alto, quanto invece, ad un rate di raffreddamento molto basso.

Se infatti guardi quanto scritto nella prima riga del capitolo < ... few degrees per minute ... > e nella 5^ riga partendo dal basso alla pagina 2 dove é scritto < ...5 C /min ..> vedrai quanto distante siamo dai valori indicati da MdL che indica un cooling rate di 6 gradi / seondo e NON al minuto.

ciao, Ivan

P.S.: un gradiente di raffreddamento di 6 gradi / minuto, in qualunque processo di assemblaggio, é impossibile da realizzarsi. Praticamente, una scheda che dovesse uscire a 230 gradi scenderebbe a 23 gradi in 34 minuti. Vedrai tu stesso che non é cosí.
i_p (Utente)
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#13928
Re:Metallurgia leghe 11 mesi fa Karma: 23  
Ciao I_P,

perdona il ritardo ma tra lavoro, rogito del mutuo ecc ho poco tempo da dedicare al forum in questo periodo.

completando lo stralcio che hai estrapolato: the cooling rate used in a solder joint reflow process is....few degrees per minute ... which is too fast for SAC solder alloys to maintain ideal phase equilibria during solidification.

In pratica, il gradiente di raffreddamento usato nei processi di rifusione è troppo veloce per mantenere l'equilibrio di fase durante la solidificazione.

(la J STD 020 indica un cooling rate 6°/sec. max, non mi sembrano pochi se intesi come gradi/minuto come dice il libro..????)

Continuando il testo, si legge che questo non equilibrio introduca effetti di undercooling (indicato come 20°C/30°C nelle leghe SAC durante il processo di rifusione) dovuti principalmente alla difficoltà nella nucleazione dello stagno.

5°/min sono il gradiente di raffreddamento utilizzato per il test della scansione calorimetrica su una lega 3.8Ag0.7 Sn, dove si rileva che la prima fase primaria (Ag3Sn) ha subito un abbassamento di circa 5°C rispetto alla temperatura di reazione senza undercooling, mentre la seconda fase primaria (Beta-Sn) e l'eutettico ternario hanno subito un abbassamento di circa 12°C.


P.S.: un gradiente di raffreddamento di 6 gradi / minuto, in qualunque processo di assemblaggio, é impossibile da realizzarsi. Praticamente, una scheda che dovesse uscire a 230 gradi scenderebbe a 23 gradi in 34 minuti. Vedrai tu stesso che non é cosí.

Presumo che si intenda sempre, come indica la J-STD-020, cooling rate dalla temperatura di picco a quella del liquido, poi la scheda esce dal forno e il gradiente di raffreddamento è dato dalla temperatura ambientale.
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