焊錫膏(gāo)使用中(zhōng)的常見(jian)問題分(fen)析

       焊(han)錫膏使(shi)用中的(de)常見問(wèn)題分析(xī)

  焊膏的(de)回流焊(hàn)接是用(yong)在smt裝配(pèi)工藝中(zhong)的主要(yào)闆級互(hu)連方法(fa)，這種焊(han)接方法(fa)把所需(xū)要的焊(hàn)接特性(xìng)極好地(dì)結合在(zai)一起，這(zhe)些特性(xìng)包括易(yi)于加工(gōng)、對各種(zhong)SMT設計有(you)廣泛的(de)兼容性(xing)，具有高(gao)的焊接(jie)可靠性(xìng)以及成(cheng)本低等(děng);然而，在(zài)回流焊(hàn)接被用(yong)作爲最(zuì)重要的(de)SMT元件級(jí)和闆級(jí)互連方(fāng)法的時(shi)候，它也(yě)受到要(yao)求進一(yi)步改進(jin)焊接性(xìng)能的挑(tiao)戰，事實(shi)上，回流(liu)焊接技(jì)術能否(fou)經受住(zhu)這一挑(tiao)戰将決(jue)定焊膏(gāo)能否繼(ji)續作爲(wèi)首要的(de)SMT焊接材(cai)料，尤其(qí)是在超(chao)細微間(jian)距技術(shù)不斷取(qǔ)得進展(zhan)的情況(kuàng)之下。下(xià)面我們(men)将探讨(tǎo)影響改(gai)進回流(liu)焊接性(xìng)能的幾(jǐ)個主要(yao)問題，爲(wei)發激發(fā)工業界(jiè)研究出(chū)解決這(zhè)一課題(ti)的新方(fāng)法，我們(men)分别對(duì)每個問(wen)題簡要(yào)介紹。
　　底(di)面元件(jian)的固定(ding)

　　雙面回(hui)流焊接(jie)已采用(yòng)多年，在(zài)此，先對(duì)第一面(mian)進行印(yin)刷布線(xian)，安裝元(yuan)件和軟(ruan)熔，然後(hòu)翻過來(lai)對電路(lù)闆的另(lìng)一面進(jin)行加工(gōng)處理，爲(wei)了更加(jiā)節省起(qǐ)見，某些(xie)工藝省(sheng)去了對(dui)第一面(mian)的軟熔(rong)，而是同(tong)時軟熔(rong)頂面和(hé)底面，典(dian)型的例(li)子是電(diàn)路闆底(di)面上僅(jǐn)裝有小(xiǎo)的元件(jiàn)，如芯片(piàn)電容器(qi)和芯片(piàn)電阻器(qì)，由于印(yìn)刷電路(lù)闆(PCB)的設(she)計越來(lai)越複雜(za)，裝在底(dǐ)面上的(de)元件也(yě)越來越(yuè)大，結果(guǒ)軟熔時(shi)元件脫(tuō)落成爲(wei)一個重(zhòng)要的問(wen)題。顯然(ran)，元件脫(tuo)落現象(xiàng)是由于(yú)軟熔時(shi)熔化了(le)的焊料(liào)對元件(jiàn)的垂直(zhí)固定力(lì)不足，而(er)垂直固(gu)定力不(bu)足可歸(gui)因于元(yuan)件重量(liàng)增加，元(yuán)件的可(ke)焊性差(cha)，焊劑的(de)潤濕性(xing)或焊料(liao)量不足(zu)等。其中(zhong)，第一個(ge)因素是(shi)最根本(běn)的原因(yin)。如果在(zài)對後面(mian)的三個(ge)因素加(jiā)以改進(jìn)後仍有(you)元件脫(tuō)落現象(xiàng)存在，就(jiu)必須使(shǐ)用SMT粘結(jie)劑。顯然(ran)，使用粘(zhan)結劑将(jiāng)會使軟(ruan)熔時元(yuán)件自對(duì)準的效(xiào)果變差(cha)。

　　未焊滿(mǎn)

　　未焊滿(mǎn)是在相(xiang)鄰的引(yin)線之間(jian)形成焊(han)橋。通常(chang)，所有能(néng)引起焊(hàn)膏坍落(luo)的因素(sù)都會導(dao)緻未焊(han)滿，這些(xie)因素包(bāo)括：

　　1，升溫(wen)速度太(tài)快;

　　2，焊膏(gao)的觸變(bian)性能太(tài)差或是(shì)焊膏的(de)粘度在(zài)剪切後(hòu)恢複太(tai)慢;

　　3，金屬(shu)負荷或(huo)固體含(han)量太低(di);

　　4，粉料粒(lì)度分布(bù)太廣;

　　5;焊(hàn)劑表面(mian)張力太(tai)小。但是(shi)，坍落并(bing)非必然(rán)引起未(wèi)焊滿，在(zai)軟熔時(shí)，熔化了(le)的未焊(hàn)滿焊料(liào)在表面(mian)張力的(de)推動下(xia)有斷開(kai)的可能(néng)，焊料流(liu)失現象(xiang)将使未(wei)焊滿問(wèn)題變得(dé)更加嚴(yan)重。在此(ci)情況下(xia)，由于焊(hàn)料流失(shī)而聚集(jí)在某一(yi)區域的(de)過量的(de)焊料将(jiāng)會使熔(rong)融焊料(liào)變得過(guò)多而不(bú)易斷開(kāi)。

　　除了引(yin)起焊膏(gao)坍落的(de)因素而(ér)外，下面(miàn)的因素(sù)也引起(qi)未滿焊(han)的常見(jiàn)原因：

　　1，相(xiang)對于焊(hàn)點之間(jiān)的空間(jiān)而言，焊(han)膏熔敷(fu)太多;

　　2，加(jiā)熱溫度(dù)過高;

　　3，焊(han)膏受熱(rè)速度比(bi)電路闆(pǎn)更快;

　　4，焊(han)劑潤濕(shī)速度太(tai)快;

　　5，焊劑(ji)蒸氣壓(yā)太低;

　　6;焊(han)劑的溶(róng)劑成分(fen)太高;

　　7，焊(hàn)劑樹脂(zhī)軟化點(dian)太低。

　　斷(duàn)續潤濕(shī)

　　焊料膜(mo)的斷續(xù)潤濕是(shi)指有水(shuǐ)出現在(zài)光滑的(de)表面上(shang)(1.4.5.)，這是由(you)于焊料(liao)能粘附(fu)在大多(duō)數的固(gù)體金屬(shu)表面上(shang)，并且在(zai)熔化了(le)的焊料(liao)覆蓋層(céng)下隐藏(cáng)着某些(xiē)未被潤(rùn)濕的點(diǎn)，因此，在(zai)最初用(yong)熔化的(de)焊料來(lai)覆蓋表(biao)面時，會(huì)有斷續(xù)潤濕現(xian)象出現(xian)。亞穩态(tai)的熔融(róng)焊料覆(fu)蓋層在(zai)最小表(biǎo)面能驅(qū)動力的(de)作用下(xia)會發生(sheng)收縮，不(bu)一會兒(er)之後就(jiù)聚集成(chéng)分離的(de)小球和(hé)脊狀秃(tū)起物。斷(duan)續潤濕(shī)也能由(you)部件與(yu)熔化的(de)焊料相(xiang)接觸時(shi)放出的(de)氣體而(er)引起。由(you)于有機(jī)物的熱(re)分解或(huo)無機物(wù)的水合(he)作用而(er)釋放的(de)水分都(dōu)會産生(sheng)氣體。水(shuǐ)蒸氣是(shì)這些有(you)關氣體(tǐ)的最常(cháng)見的成(chéng)份，在焊(han)接溫度(du)下，水蒸(zheng)氣具極(jí)強的氧(yǎng)化作用(yong)，能夠氧(yang)化熔融(rong)焊料膜(mo)的表面(miàn)或某些(xiē)表面下(xia)的界面(mian)(典型的(de)例子是(shì)在熔融(róng)焊料交(jiao)界上的(de)金屬氧(yǎng)化物表(biǎo)面)。常見(jian)的情況(kuàng)是較高(gao)的焊接(jie)溫度和(he)較長的(de)停留時(shí)間會導(dao)緻更爲(wèi)嚴重的(de)斷續潤(run)濕現象(xiàng)，尤其是(shi)在基體(ti)金屬之(zhi)中，反應(ying)速度的(de)增加會(huì)導緻更(gèng)加猛烈(liè)的氣體(ti)釋放。與(yu)此同時(shí)，較長的(de)停留時(shi)間也會(hui)延長氣(qì)體釋放(fang)的時間(jiān)。以上兩(liang)方面都(dou)會增加(jia)釋放出(chū)的氣體(tǐ)量，消除(chu)斷續潤(rùn)濕現象(xiang)的方法(fǎ)是：

　　1，降低(di)焊接溫(wen)度;

　　2，縮短(duan)軟熔的(de)停留時(shí)間;

　　3，采用(yòng)流動的(de)惰性氣(qì)氛;

　　4，降低(dī)污染程(cheng)度。

　　低殘(can)留物

　　對(dui)不用清(qing)理的軟(ruan)熔工藝(yi)而言，爲(wei)了獲得(dé)裝飾上(shàng)或功能(néng)上的效(xiao)果，常常(cháng)要求低(dī)殘留物(wu)，對功能(neng)要求方(fang)面的例(li)子包括(kuo)“通過在(zai)電路中(zhong)測試的(de)焊劑殘(can)留物來(lai)探查測(ce)試堆焊(hàn)層以及(jí)在插入(rù)接頭與(yǔ)堆焊層(ceng)之間或(huò)在插入(ru)接頭與(yǔ)軟熔焊(hàn)接點附(fu)近的通(tong)孔之間(jiān)實行電(diàn)接觸”，較(jiao)多的焊(han)劑殘渣(zha)常會導(dao)緻在要(yao)實行電(dian)接觸的(de)金屬表(biao)層上有(you)過多的(de)殘留物(wù)覆蓋，這(zhè)會妨礙(ai)電連接(jie)的建立(lì)，在電路(lu)密度日(rì)益增加(jiā)的情況(kuàng)下，這個(gè)問題越(yue)發受到(dào)人們的(de)關注。

　　顯(xian)然，不用(yòng)清理的(de)低殘留(liú)物焊膏(gāo)是滿足(zú)這個要(yao)求的一(yi)個理想(xiǎng)的解決(jué)辦法。然(ran)而，與此(ci)相關的(de)軟熔必(bi)要條件(jian)卻使這(zhe)個問題(tí)變得更(geng)加複雜(zá)化了。爲(wèi)了預測(ce)在不同(tóng)級别的(de)惰性軟(ruan)熔氣氛(fen)中低殘(cán)留物焊(hàn)膏的焊(hàn)接性能(néng)，提出一(yī)個半經(jing)驗的模(mo)型，這個(gè)模型預(yu)示，随着(zhe)氧含量(liàng)的降低(di)，焊接性(xing)能會迅(xun)速地改(gai)進，然後(hòu)逐漸趨(qū)于平穩(wěn)，實驗結(jié)果表明(ming)，随着氧(yang)濃度的(de)降低，焊(hàn)接強度(du)和焊膏(gāo)的潤濕(shi)能力會(huì)有所增(zeng)加，此外(wài)，焊接強(qiang)度也随(suí)焊劑中(zhōng)固體含(hán)量的增(zēng)加而增(zeng)加。實驗(yàn)數據所(suǒ)提出的(de)模型是(shi)可比較(jiào)的，并強(qiáng)有力地(di)證明了(le)模型是(shì)有效的(de)，能夠用(yòng)以預測(ce)焊膏與(yǔ)材料的(de)焊接性(xing)能，因此(cǐ)，可以斷(duàn)言，爲了(le)在焊接(jie)工藝中(zhong)成功地(di)采用不(bu)用清理(li)的低殘(can)留物焊(han)料，應當(dāng)使用惰(duo)性的軟(ruǎn)熔氣氛(fēn)。 間隙 　間(jiān)隙是指(zhǐ)在元件(jiàn)引線與(yu)電路闆(pan)焊點之(zhī)間沒有(you)形成焊(hàn)接點。

　　一(yi)般來說(shuo)，這可歸(guī)因于以(yi)下四方(fāng)面的原(yuan)因：

　　1，焊料(liào)熔敷不(bú)足;

　　2，引線(xiàn)共面性(xing)差;

　　3，潤濕(shī)不夠;

　　4，焊(hàn)料損耗(hao)棗這是(shì)由預鍍(dù)錫的印(yìn)刷電路(lù)闆上焊(han)膏坍落(luò)，引線的(de)芯吸作(zuò)用(2.3.4)或焊(han)點附近(jin)的通孔(kǒng)引起的(de),引線共(gong)面性問(wèn)題是新(xin)的重量(liàng)較輕的(de)12密耳(μm)間(jian)距的四(si)芯線扁(bian)平集成(chéng)電路(QFP棗(zao)Quad flat packs)的一個(gè)特别令(lìng)人關注(zhu)的問題(ti),爲了解(jiě)決這個(ge)問題,提(tí)出了在(zai)裝配之(zhī)前用焊(han)料來預(yu)塗覆焊(han)點的方(fāng)法(9),此法(fǎ)是擴大(dà)局部焊(han)點的尺(chǐ)寸并沿(yan)着鼓起(qi)的焊料(liao)預覆蓋(gai)區形成(chéng)一個可(kě)控制的(de)局部焊(hàn)接區,并(bìng)由此來(lai)抵償引(yin)線共面(miàn)性的變(biàn)化和防(fang)止間隙(xi),引線的(de)芯吸作(zuo)用可以(yi)通過減(jian)慢加熱(re)速度以(yi)及讓底(di)面比頂(ding)面受熱(re)更多來(lái)加以解(jiě)決,此外(wài),使用潤(run)濕速度(dù)較慢的(de)焊劑,較(jiao)高的活(huó)化溫度(du)或能延(yan)緩熔化(huà)的焊膏(gao)(如混有(you)錫粉和(he)鉛粉的(de)焊膏)也(ye)能最大(dà)限度地(di)減少芯(xin)吸作用(yòng).在用錫(xī)鉛覆蓋(gài)層光整(zheng)電路闆(pǎn)之前,用(yong)焊料掩(yǎn)膜來覆(fu)蓋連接(jiē)路徑也(ye)能防止(zhi)由附近(jin)的通孔(kǒng)引起的(de)芯吸作(zuò)用。

　　焊料(liao)成球

　　焊(han)料成球(qiu)是最常(cháng)見的也(ye)是最棘(jí)手的問(wen)題，這指(zhǐ)軟熔工(gong)序中焊(hàn)料在離(lí)主焊料(liào)熔池不(bu)遠的地(di)方凝固(gù)成大小(xiǎo)不等的(de)球粒;大(dà)多數的(de)情況下(xià),這些球(qiu)粒是由(you)焊膏中(zhong)的焊料(liào)粉組成(chéng)的，焊料(liào)成球使(shi)人們耽(dan)心會有(yǒu)電路短(duan)路、漏電(diàn)和焊接(jie)點上焊(han)料不足(zú)等問題(tí)發生，随(suí)着細微(wei)間距技(ji)術和不(bú)用清理(li)的焊接(jiē)方法的(de)進展，人(rén)們越來(lai)越迫切(qiē)地要求(qiu)使用無(wú)焊料成(chéng)球現象(xiàng)的SMT工藝(yi)。

　　引起焊(han)料成球(qiú)(1,2,4,10)的原因(yin)包括：

　　1,由(yóu)于電路(lù)印制工(gong)藝不當(dāng)而造成(cheng)的油漬(zi);

　　2,焊膏過(guo)多地暴(bào)露在具(ju)有氧化(hua)作用的(de)環境中(zhong);

　　3,焊膏過(guo)多地暴(bao)露在潮(cháo)濕環境(jìng)中;

　　4,不适(shì)當的加(jia)熱方法(fǎ);

　　5,加熱速(su)度太快(kuài);

　　6,預熱斷(duan)面太長(zhǎng);

　　7,焊料掩(yan)膜和焊(han)膏間的(de)相互作(zuò)用;

　　8,焊劑(jì)活性不(bu)夠;

　　9,焊粉(fěn)氧化物(wu)或污染(rǎn)過多;

　　10,塵(chén)粒太多(duo);

　　11,在特定(dìng)的軟熔(róng)處理中(zhong),焊劑裏(lǐ)混入了(le)不适當(dāng)的揮發(fa)物;

　　12,由于(yu)焊膏配(pèi)方不當(dāng)而引起(qǐ)的焊料(liao)坍落;

　　13、焊(hàn)膏使用(yòng)前沒有(you)充分恢(hui)複至室(shi)溫就打(da)開包裝(zhuāng)使用;

　　14、印(yin)刷厚度(du)過厚導(dǎo)緻“塌落(luo)”形成錫(xi)球;

　　15、焊膏(gāo)中金屬(shu)含量偏(pian)低。

　　焊料(liào)結珠

　　焊(hàn)料結珠(zhū)是在使(shi)用焊膏(gao)和SMT工藝(yì)時焊料(liào)成球的(de)一個特(tè)殊現象(xiàng).，簡單地(dì)說,焊珠(zhū)是指那(nà)些非常(cháng)大的焊(han)球,其上(shang)粘帶有(you)(或沒有(you))細小的(de)焊料球(qiu)(11).它們形(xing)成在具(jù)有極低(di)的托腳(jiao)的元件(jian)如芯片(piàn)電容器(qi)的周圍(wei)。焊料結(jié)珠是由(you)焊劑排(pái)氣而引(yǐn)起,在預(yu)熱階段(duan)這種排(pai)氣作用(yòng)超過了(le)焊膏的(de)内聚力(li),排氣促(cù)進了焊(han)膏在低(di)間隙元(yuan)件下形(xing)成孤立(lì)的團粒(lì),在軟熔(rong)時,熔化(huà)了的孤(gū)立焊膏(gao)再次從(cong)元件下(xia)冒出來(lai),并聚結(jié)起。

　　焊接(jiē)結珠的(de)原因包(bao)括：

　　1,印刷(shua)電路的(de)厚度太(tai)高;

　　2,焊點(dian)和元件(jiàn)重疊太(tai)多;

　　3,在元(yuan)件下塗(tú)了過多(duō)的錫膏(gāo);

　　4,安置元(yuán)件的壓(ya)力太大(da);

　　5,預熱時(shí)溫度上(shang)升速度(dù)太快;

　　6,預(yu)熱溫度(dù)太高;

　　7,在(zai)濕氣從(cóng)元件和(he)阻焊料(liao)中釋放(fang)出來;

　　8,焊(han)劑的活(huó)性太高(gāo);

　　9,所用的(de)粉料太(tai)細;

　　10,金屬(shu)負荷太(tai)低;

　　11,焊膏(gāo)坍落太(tài)多;

　　12,焊粉(fěn)氧化物(wù)太多;

　　13,溶(róng)劑蒸氣(qì)壓不足(zu)。消除焊(han)料結珠(zhu)的最簡(jiǎn)易的方(fāng)法也許(xu)是改變(bian)模版孔(kǒng)隙形狀(zhuang),以使在(zai)低托腳(jiao)元件和(he)焊點之(zhī)間夾有(you)較少的(de)焊膏。

　　焊(hàn)接角焊(hàn)接擡起(qǐ)

　　焊接角(jiao)縫擡起(qǐ)指在波(bō)峰焊接(jie)後引線(xian)和焊接(jie)角焊縫(feng)從具有(you)細微電(diàn)路間距(jù)的四芯(xin)線組扁(bian)平集成(chéng)電路(QFP)的(de)焊點上(shàng)完全擡(tái)起來,特(tè)别是在(zài)元件棱(leng)角附近(jin)的地方(fāng)，一個可(kě)能的原(yuan)因是在(zài)波峰焊(han)前抽樣(yàng)檢測時(shí)加在引(yǐn)線上的(de)機械應(ying)力,或者(zhě)是在處(chù)理電路(lu)闆時所(suǒ)受到的(de)機械損(sǔn)壞(12),在波(bo)峰焊前(qián)抽樣檢(jiǎn)測時,用(yòng)一個鑷(niè)子劃過(guò)QFP元件的(de)引線,以(yǐ)确定是(shi)否所有(you)的引線(xiàn)在軟溶(rong)烘烤時(shi)都焊上(shàng)了;其結(jie)果是産(chǎn)生了沒(méi)有對準(zhǔn)的焊趾(zhi),這可在(zai)從上向(xiàng)下觀察(cha)看到,如(rú)果闆的(de)下面加(jiā)熱在焊(han)接區/角(jiǎo)焊縫的(de)間界面(mian)上引起(qi)了部分(fèn)二次軟(ruǎn)熔,那麽(me),從電路(lu)闆擡起(qǐ)引線和(he)角焊縫(féng)能夠減(jiǎn)輕内在(zai)的應力(lì),防止這(zhè)個問題(tí)的一個(gè)辦法是(shì)在波峰(fēng)焊之後(hòu)(而不是(shì)在波峰(feng)焊之前(qian))進行抽(chou)樣檢查(chá)。

　　豎碑(Tombstoning)

　　豎(shu)碑(Tombstoning)是指(zhǐ)無引線(xiàn)元件(如(rú)片式電(dian)容器或(huò)電阻)的(de)一端離(lí)開了襯(chèn)底，甚至(zhi)整個元(yuán)件都支(zhi)在它的(de)一端上(shàng)。 Tombstoning也稱爲(wei)Manhattan效應、Drawbridging 效(xiào)應或Stonehenge 效(xiào)應，它是(shi)由軟熔(róng)元件兩(liǎng)端不均(jun)勻潤濕(shi)而引起(qǐ)的;因此(cǐ),熔融焊(han)料的不(bu)夠均衡(heng)的表面(miàn)張力拉(la)力就施(shī)加在元(yuán)件的兩(liǎng)端上,随(sui)着SMT小型(xing)化的進(jin)展,電子(zǐ)元件對(duì)這個問(wen)題也變(biàn)得越來(lái)越敏感(gan)。

　　此種狀(zhuang)況形成(chéng)的原因(yin)：

　　1、加熱不(bu)均勻;

　　2、元(yuan)件問題(ti)：外形差(chà)異、重量(liàng)太輕、可(kě)焊性差(chà)異;

　　3、基闆(pan)材料導(dǎo)熱性差(chà)，基闆的(de)厚度均(jun)勻性差(cha);

　　4、焊盤的(de)熱容量(liang)差異較(jiào)大，焊盤(pan)的可焊(hàn)性差異(yi)較大;

　　5、錫(xī)膏中助(zhù)焊劑的(de)均勻性(xìng)差或活(huo)性差，兩(liǎng)個焊盤(pan)上的錫(xī)膏厚度(dù)差異較(jiao)大，錫膏(gao)太厚，印(yin)刷精度(dù)差，錯位(wei)嚴重;

　　6、預(yù)熱溫度(dù)太低;

　　7、貼(tiē)裝精度(dù)差，元件(jian)偏移嚴(yán)重。 Ball Grid Array (BGA)成球(qiú)不良

　　BGA成(cheng)球常遇(yu)到諸如(ru)未焊滿(man),焊球不(bu)對準,焊(han)球漏失(shī)以及焊(han)料量不(bu)足等缺(que)陷,這通(tōng)常是由(you)于軟熔(róng)時對球(qiú)體的固(gù)定力不(bu)足或自(zì)定心力(li)不足而(ér)引起。固(gù)定力不(bú)足可能(néng)是由低(di)粘稠,高(gāo)阻擋厚(hòu)度或高(gao)放氣速(sù)度造成(chéng)的;而自(zì)定力不(bu)足一般(ban)由焊劑(jì)活性較(jiào)弱或焊(hàn)料量過(guo)低而引(yǐn)起。

　　BGA成球(qiú)作用可(kě)通過單(dān)獨使用(yòng)焊膏或(huò)者将焊(han)料球與(yu)焊膏以(yǐ)及焊料(liao)球與焊(hàn)劑一起(qǐ)使用來(lai)實現; 正(zhèng)确的可(kě)行方法(fa)是将整(zheng)體預成(cheng)形與焊(han)劑或焊(hàn)膏一起(qi)使用。最(zui)通用的(de)方法看(kan)來是将(jiāng)焊料球(qiu)與焊膏(gao)一起使(shǐ)用，利用(yong)錫62或錫(xi)63球焊的(de)成球工(gōng)藝産生(shēng)了極好(hǎo)的效果(guǒ)。在使用(yong)焊劑來(lai)進行錫(xi)62或錫63球(qiu)焊的情(qing)況下,缺(que)陷率随(suí)着焊劑(jì)粘度,溶(rong)劑的揮(hui)發性和(hé)間距尺(chǐ)寸的下(xià)降而增(zēng)加，同時(shi)也随着(zhe)焊劑的(de)熔敷厚(hòu)度，焊劑(jì)的活性(xìng)以及焊(hàn)點直徑(jìng)的增加(jiā)而增加(jiā)，在用焊(hàn)膏來進(jìn)行高溫(wen)熔化的(de)球焊系(xi)統中，沒(mei)有觀察(chá)到有焊(han)球漏失(shi)現象出(chu)現，并且(qiě)其對準(zhǔn)精确度(du)随焊膏(gāo)熔敷厚(hòu)度與溶(róng)劑揮發(fā)性，焊劑(ji)的活性(xìng)，焊點的(de)尺寸與(yu)可焊性(xing)以及金(jīn)屬負載(zai)的增加(jiā)而增加(jiā)，在使用(yong)錫63焊膏(gao)時，焊膏(gāo)的粘度(dù)，間距與(yu)軟熔截(jié)面對高(gao)熔化溫(wen)度下的(de)成球率(lǜ)幾乎沒(mei)有影響(xiǎng)。在要求(qiu)采用常(cháng)規的印(yìn)刷棗釋(shì)放工藝(yi)的情況(kuàng)下，易于(yu)釋放的(de)焊膏對(dui)焊膏的(de)單獨成(chéng)球是至(zhi)關重要(yào)的。整體(tǐ)預成形(xíng)的成球(qiu)工藝也(yě)是很的(de)發展的(de)前途的(de)。減少焊(han)料鏈接(jiē)的厚度(du)與寬度(dù)對提高(gāo)成球的(de)成功率(lǜ)也是相(xiàng)當重要(yao)的。 形成(chéng)孔隙

　　形(xíng)成孔隙(xì)通常是(shi)一個與(yǔ)焊接接(jie)頭的相(xiàng)關的問(wen)題。尤其(qí)是應用(yòng)SMT技術來(lai)軟熔焊(hàn)膏的時(shí)候，在采(cai)用無引(yǐn)線陶瓷(ci)芯片的(de)情況下(xià)，絕大部(bu)分的大(da)孔隙(>0.0005英(yīng)寸/0.01毫米(mǐ))是處于(yú)LCCC焊點和(hé)印刷電(diàn)路闆焊(hàn)點之間(jian)，與此同(tóng)時,在LCCC城(cheng)堡狀物(wu)附近的(de)角焊縫(feng)中,僅有(you)很少量(liàng)的小孔(kǒng)隙，孔隙(xi)的存在(zai)會影響(xiǎng)焊接接(jiē)頭的機(jī)械性能(neng),并會損(sǔn)害接頭(tou)的強度(du),延展性(xing)和疲勞(lao)壽命,這(zhè)是因爲(wèi)孔隙的(de)生長會(huì)聚結成(chéng)可延伸(shen)的裂紋(wen)并導緻(zhi)疲勞，孔(kong)隙也會(hui)使焊料(liao)的應力(lì)和 協變(biàn)增加,這(zhe)也是引(yǐn)起損壞(huài)的原因(yin)。此外,焊(han)料在凝(ning)固時會(hui)發生收(shou)縮,焊接(jie)電鍍通(tong)孔時的(de)分層排(pái)氣以及(ji)夾帶焊(hàn)劑等也(ye)是造成(cheng)孔隙的(de)原因。

　　在(zai)焊接過(guò)程中,形(xing)成孔隙(xì)的械制(zhi)是比較(jiào)複雜的(de)，一般而(ér)言,孔隙(xì)是由軟(ruǎn)熔時夾(jiá)層狀結(jie)構中的(de)焊料中(zhōng)夾帶的(de)焊劑排(pai)氣而造(zao)成的(2,13)孔(kong)隙的形(xing)成主要(yào)由金屬(shǔ)化區的(de)可焊性(xing)決定,并(bìng)随着焊(han)劑活性(xing)的降低(di),粉末的(de)金屬負(fù)荷的增(zēng)加以及(ji)引線接(jie)頭下的(de)覆蓋區(qu)的增加(jia)而變化(huà),減少焊(hàn)料顆粒(lì)的尺寸(cun)僅能銷(xiāo)許增加(jia)孔隙。此(ci)外,孔隙(xi)的形成(cheng)也與焊(hàn)料粉的(de)聚結和(he)消除固(gu)定金屬(shu)氧化物(wu)之間的(de)時間分(fèn)配有關(guān)。焊膏聚(jù)結越早(zao)，形成的(de)孔隙也(ye)越多。通(tōng)常,大孔(kǒng)隙的比(bǐ)例随總(zǒng)孔隙量(liang)的增加(jiā)而增加(jiā).與總孔(kǒng)隙量的(de)分析結(jie)果所示(shi)的情況(kuàng)相比,那(nà)些有啓(qi)發性的(de)引起孔(kǒng)隙形成(cheng)因素将(jiang)對焊接(jie)接頭的(de)可靠性(xìng)産生更(gèng)大的影(yǐng)響。

　　控制(zhi)孔隙形(xíng)成的方(fang)法包括(kuo):

　　1,改進元(yuán)件/衫底(dǐ)的可焊(han)性;

　　2,采用(yong)具有較(jiào)高助焊(hàn)活性的(de)焊劑;

　　3,減(jiǎn)少焊料(liao)粉狀氧(yang)化物;

　　4,采(cǎi)用惰性(xìng)加熱氣(qì)氛.

　　5,減緩(huǎn)軟熔前(qián)的預熱(rè)過程.與(yu)上述情(qíng)況相比(bǐ),在BGA裝配(pèi)中孔隙(xì)的形成(chéng)遵照一(yī)個略有(yǒu)不同的(de)模式(14).一(yī)般說來(lái).在采用(yòng)錫63焊料(liao)塊的BGA裝(zhuāng)配中孔(kong)隙主要(yao)是在闆(pan)級裝配(pei)階段生(shēng)成的.在(zài)預鍍錫(xi)的印刷(shuā)電路闆(pǎn)上,BGA接頭(tóu)的孔隙(xì)量随溶(róng)劑的揮(hui)發性,金(jin)屬成分(fèn)和軟熔(rong)溫度的(de)升高而(ér)增加,同(tóng)時也随(sui)粉粒尺(chi)寸的減(jian)少而增(zeng)加;這可(kě)由決定(dìng)焊劑排(pái)出速度(dù)的粘度(du)來加以(yi)解釋.按(àn)照這個(gè)模型,在(zài)軟熔溫(wēn)度下有(you)較高粘(zhān)度的助(zhù)焊劑介(jie)質會妨(fang)礙焊劑(ji)從熔融(róng)焊料中(zhōng)排出。

　　因(yīn)此,增加(jia)夾帶焊(han)劑的數(shù)量會增(zēng)大放氣(qì)的可能(neng)性,從而(ér)導緻在(zai)BGA裝配中(zhōng)有較大(dà)的孔隙(xi)度.在不(bu)考慮固(gù)定的金(jīn)屬化區(qu)的可焊(han)性的情(qíng)況下,焊(han)劑的活(huó)性和軟(ruan)熔氣氛(fen)對孔隙(xì)生成的(de)影響似(sì)乎可以(yi)忽略不(bú)計.大孔(kong)隙的比(bǐ)例會随(suí)總孔隙(xi)量的增(zeng)加而增(zēng)加,這就(jiù)表明,與(yǔ)總孔隙(xì)量分析(xi)結果所(suo)示的情(qing)況相比(bǐ),在BGA中引(yǐn)起孔隙(xì)生成的(de)因素對(dui)焊接接(jie)頭的可(kě)靠性有(yǒu)更大的(de)影響,這(zhe)一點與(yu)在SMT工藝(yì)中空隙(xì)生城的(de)情況相(xiang)似。

　　總結(jié) 　焊膏的(de)回流焊(han)接是SMT裝(zhuāng)配工藝(yì)中的主(zhǔ)要的闆(pǎn)極互連(lian)方法，影(ying)響回流(liu)焊接的(de)主要問(wen)題包括(kuò)：底面元(yuán)件的固(gu)定、未焊(hàn)滿、斷續(xu)潤濕、低(dī)殘留物(wù)、間隙、焊(hàn)料成球(qiu)、焊料結(jie)珠、焊接(jie)角焊縫(feng)擡起、TombstoningBGA成(chéng)球不良(liáng)、形成孔(kong)隙等,問(wèn)題還不(bú)僅限于(yú)此,在本(běn)文中未(wèi)提及的(de)問題還(hái)有浸析(xi)作用,金(jīn)屬間化(huà)物,不潤(rùn)濕,歪扭(niu),無鉛焊(hàn)接等.隻(zhī)有 解決(jué)了這些(xie)問題,回(hui)流焊接(jie)作爲一(yī)個重要(yao)的SMT裝配(pei)方法,才(cái)能在超(chao)細微間(jian)距的時(shi)代繼續(xu)成功地(dì)保留下(xià)去。

  文章(zhang)整理：昊(hao)瑞電子(zi)http://zuhaoda.cn