Hur många omsmältningar tål FR4 – material?
Det går inte att ge ett rakt svar på det eftersom det är helt beroende på vilken lödprofil man använder sig av. Vår rekommendation är att välja ett mer högpresterande material (Högre Td, Lägre CTE) när det är fler lager än 4 och framförallt tjockare kort än 1.6mm.
Vad är skillnaden mellan flamskyddsmedel tillsatt i reaktiv, resp. additiv form?
Ett reaktivt tillsatt flamskyddsmedel är kemiskt bundet till epoxyn (en ny molekylkedja har bildats) och kan därför inte lakas ur vid exempelvis deponering. Ett additivt flamskyddsmedel är däremot inte kemiskt bundet och därför finns risk för urlakning. I epoxybaserade mönsterkort (FR4, FR5) så är flamskyddsmedlet reaktivt tillsatt.
Vad är det som gäller avseende flamskyddsmedel, blev det ett nationellt förbud mot TBBP-A som är den dominerande i elektronik?
Nej, utredningen kom fram till att det inte är praktiskt möjligt att förbjuda TBBP-A.
Vilken ytbehandling är ”bäst” för blyfri lödning?
Det finns ingen ”bästa ytbehandling”, alla ytbehandlingar har sina för- och nackdelar. Vad man ska välja beror på många faktorer. Rådgör gärna med våra tekniker.
Vad menas med ”CAF”?
CAF (Conductive Anodic Filament), betyder att det blir en elektrokemisk reaktion mellan koppar anod och katod, vilket kan ge en kortslutning internt i materialet.
Vad är skillnaden mellan ”Dicy” resp. ”nonDicy” som härdsystem i FR4-epoxin?
Dicy (Dicyandiamine) är det i särklass vanligaste härdsystemet för epoxin, detta ger normalt ett Td-värde på ca 300–310°C medan ett ”nonDicy” d.v.s. Phenolic Cured Epoxi har ett Td-värde på ca 330–350°C och står därför emot den högre temperaturen bättre.
Måste jag använda ett FR4-material med högsta Td (Td = nedbrytnings-temperatur) vid blyfri lödning?
Ett högre Td-värde kräver ett bättre material vilket är att föredra om kortet utsätts för flera / krävande omsmältningslödningar. Att ha koll på sin monteringsprocess underlättar valet av rätt material.
Vilka materialegenskaper är viktiga vid val av material?
De viktigaste parametrarna är:
CTE
Ett mått på hur mycket materialet expanderar när det värms upp. Det som är kritisk är expansionen i Z-led, alla epoxybaserade material har normalt två faser av expansion, en lägre expansionsgrad vid temperaturer under Tg och en högre expansionsgrad vid temperaturer över Tg.
Om materialets CTE egenskaper inte är anpassat till dom temperaturcykler som det utsätts för under montage och i drift så finns det stor risk att mönsterkortet fallerar genom att pläteringarna i hålen brister / mattas ut.
Tg / GLASOMVANDLINGSTEMPERATUR
Tg-värdet är den temperatur då materialet ändras från ett förhållandevis styvt tillstånd till mer elastiskt och böjbart. Viktigt att känna till är att vid temperaturer över Tg så förändras materialegenskaperna.
Td / NEDBRYTNINGSTEMPERATUR
Detta är ett mått på nedbrytningen av materialet. Metoden mäter när 5% av materialet förlorat vikt – den punkt vid vilken tillförlitligheten äventyras och delaminering kan inträffa. För mönsterkort med högre tillförlitlighetskrav och multipla lödoperationer rekommenderas Td ≥ 340 ℃.
T260 / T288 / TID TILL DELAMINERING
En tidsangivelse på hur länge materialet klarar att utsättas för en fördefinierad temperatur (260°C eller 288°C) innan det delaminerar. T.ex. 30 minuter.
Måste jag använda ett FR4-material med högt Tg (Tg = glasomvandlings-temperaturen) vid blyfri lödning?
Nej, inte nödvändigtvis. Det är många faktorer som inverkar, t ex antal lager, koppartjocklek, minsta håldiameter, tjocklek och svårighetsgraden på kortet. Vissa undersökningar har visat på att ett material med ”standard” Tg-värde t.o.m. har presterat bättre än vissa material med högre Tg. Notera att även vid ”blyad” lödning överstigs Tg-värdet. Genom att känna till hur materialet beter sig vid temperaturer över Tg-värdet (post Tg) kan man samla in tillräcklig information för att göra det rätta materialvalet för produkten.