Хотя на самом деле эвтектический бессвинцовый припой формирует больше могильных плит, чем эвтектические свинцовые припои, популярные бессвинцовые припои являются «не эвтектическими» и формируют меньше «могильных плит», чем эвтектический оловянно-свинцовый припой. Однако, это преимущество бессвинцовых припоев может быть уничтожено, если термальные градиенты в процессе пайки не минимизированы, серьезный вызов для бессвинцовых устройств, создаваемый более высокими температурами пайки.
Эксперименты, изображенные на Рис.3, показывают, что причина того, что SAC305 может снизить образование «могильных плит», заключается в его содержании больших масс фракций твердого вещества при точке плавления. Эта ситуация создает более медленную скорость плавления, тем самым снижая формирование «могильных плит». Любые добавки, которые сокращают скорость плавления, будут также минимизировать «могильные плиты».
ХРУПКОСТЬ
Так как размеры электронных устройств уменьшаются, а их функциональность возрастает, то и размеры компонентов и их паяных соединений становятся все меньше и меньше. Примером может служить пассивный компонент 01005 и 0.3 мм CSP. Паяные соединения для таких компонентов настолько малы, что они могут сформировать единственное зерно припоя после пайки. Такое единственное зерно паяного соединения скорее всего будет иметь плохие механические характеристики и быть уязвимым к падению. Эта ситуация становится особо сложное, если ось С зерна параллельна поверхности площадки. Добавки, такие как титан, который подавляет переохлаждение, никель и кобальт, которые утончают размер зерна, могут помочь минимизировать подобные паяные соединения с единственным зерном.
ТОЛЩИНА МЕЖМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МЕДИ-ОЛОВА
Формирование межметаллических меди-олова (Cu6Sn5) очень важно для процесса пайки. Без этой межметаллической прослойки паяные соединения не могут сформироваться. Однако, если прослойка слишком толстая, ее хрупкая природа может стать причиной образования трещин в паяных соединениях. Меньшие паяные соединения могут быть более восприимчивы к этому механизму повреждения. Некоторые добавки, как например марганец, титан и другие, могут помочь уменьшить толщину межметаллической прослойки.
«ВИГОГРАДНАЯ ГРОЗДЬ» (грейпинг – graping)
«Виноградная гроздь» - это явление, которое проявляется в виде нерасплавленных частиц припоя поверх паяльной массы. См.Рис.4. Возникновение «виноградных гроздей» растет из-за более высоких температур плавления у бессвинцовых сплавов, увеличения объема накопления печатной пасты и более мелких частиц пудры паяльных паст, требуемых в более миниатюрных электронных устройствах. Комбинация этих факторов дает большое «давление» на паяльную пасту для удаления поверхностных оксидов. Кроме того, во время процесса пайки, флюс может «убежать» из частить паяльной пудры, размазываясь вокруг накопления. Эти частицы пудры окисляются. Без флюса для защиты или удаления окисления, эти частицы не соединяются с паяным соединением.С меньшим количеством печати площадь поверхности, подверженная воздействию в паяльной печи, увеличивается в отношении к общему количеству накопившейся паяльной пасты. Снижение этого соотношения флюса к порошку означает, что теперь меньше флюса доступно для удаления окисления с поверхностей соединений и частиц порошка припоя внутри самой паяльной пасты. Эта ситуация может привести к образованию «виноградных гроздей».