焊(han)錫膏使用(yong)中的常見(jiàn)問題分析(xī)

       焊錫(xī)膏使用中(zhong)的常見問(wen)題分析

  焊(hàn)膏的回流(liú)焊接是用(yòng)在smt裝配工(gōng)藝中的主(zhǔ)要闆級互(hu)連方法，這(zhè)種焊接方(fang)法把所需(xū)要的焊接(jie)特性極好(hao)地結合在(zai)一起，這些(xie)特性包括(kuo)易于加工(gong)、對各種SMT設(she)計有廣泛(fàn)的兼容性(xing)，具有高的(de)焊接可靠(kao)性以及成(chéng)本低等;然(rán)而，在回流(liú)焊接被用(yong)作爲最重(zhong)要的SMT元件(jian)級和闆級(jí)互連方法(fǎ)的時候，它(ta)也受到要(yao)求進一步(bù)改進焊接(jie)性能的挑(tiāo)戰，事實上(shàng)，回流焊接(jiē)技術能否(fǒu)經受住這(zhe)一挑戰将(jiang)決定焊膏(gao)能否繼續(xu)作爲首要(yào)的SMT焊接材(cái)料，尤其是(shì)在超細微(wei)間距技術(shu)不斷取得(dé)進展的情(qing)況之下。下(xià)面我們将(jiang)探讨影響(xiang)改進回流(liu)焊接性能(néng)的幾個主(zhǔ)要問題，爲(wei)發激發工(gōng)業界研究(jiu)出解決這(zhè)一課題的(de)新方法，我(wǒ)們分别對(dui)每個問題(tí)簡要介紹(shào)。
　　底面元件(jian)的固定

　　雙(shuāng)面回流焊(hàn)接已采用(yòng)多年，在此(cǐ)，先對第一(yī)面進行印(yin)刷布線，安(ān)裝元件和(he)軟熔，然後(hou)翻過來對(duì)電路闆的(de)另一面進(jìn)行加工處(chu)理，爲了更(gèng)加節省起(qǐ)見，某些工(gōng)藝省去了(le)對第一面(mian)的軟熔，而(er)是同時軟(ruǎn)熔頂面和(hé)底面，典型(xíng)的例子是(shi)電路闆底(di)面上僅裝(zhuāng)有小的元(yuan)件，如芯片(pian)電容器和(he)芯片電阻(zu)器，由于印(yin)刷電路闆(pan)(PCB)的設計越(yue)來越複雜(zá)，裝在底面(mian)上的元件(jian)也越來越(yuè)大，結果軟(ruǎn)熔時元件(jian)脫落成爲(wèi)一個重要(yào)的問題。顯(xian)然，元件脫(tuo)落現象是(shì)由于軟熔(rong)時熔化了(le)的焊料對(dui)元件的垂(chui)直固定力(li)不足，而垂(chuí)直固定力(li)不足可歸(gui)因于元件(jian)重量增加(jiā)，元件的可(ke)焊性差，焊(hàn)劑的潤濕(shī)性或焊料(liao)量不足等(deng)。其中，第一(yi)個因素是(shi)最根本的(de)原因。如果(guǒ)在對後面(mian)的三個因(yin)素加以改(gǎi)進後仍有(you)元件脫落(luo)現象存在(zài)，就必須使(shǐ)用SMT粘結劑(ji)。顯然，使用(yong)粘結劑将(jiang)會使軟熔(róng)時元件自(zì)對準的效(xiào)果變差。

　　未(wei)焊滿

　　未焊(han)滿是在相(xiàng)鄰的引線(xian)之間形成(chéng)焊橋。通常(cháng)，所有能引(yǐn)起焊膏坍(tan)落的因素(sù)都會導緻(zhì)未焊滿，這(zhe)些因素包(bao)括：

　　1，升溫速(su)度太快;

　　2，焊(hàn)膏的觸變(bian)性能太差(cha)或是焊膏(gao)的粘度在(zai)剪切後恢(huī)複太慢;

　　3，金(jin)屬負荷或(huò)固體含量(liàng)太低;

　　4，粉料(liao)粒度分布(bù)太廣;

　　5;焊劑(ji)表面張力(lì)太小。但是(shi)，坍落并非(fēi)必然引起(qǐ)未焊滿，在(zài)軟熔時，熔(róng)化了的未(wei)焊滿焊料(liao)在表面張(zhāng)力的推動(dong)下有斷開(kāi)的可能，焊(hàn)料流失現(xian)象将使未(wei)焊滿問題(ti)變得更加(jiā)嚴重。在此(cǐ)情況下，由(yóu)于焊料流(liu)失而聚集(ji)在某一區(qu)域的過量(liang)的焊料将(jiang)會使熔融(rong)焊料變得(dé)過多而不(bu)易斷開。

　　除(chu)了引起焊(han)膏坍落的(de)因素而外(wai)，下面的因(yīn)素也引起(qǐ)未滿焊的(de)常見原因(yin)：

　　1，相對于焊(hàn)點之間的(de)空間而言(yan)，焊膏熔敷(fu)太多;

　　2，加熱(re)溫度過高(gao);

　　3，焊膏受熱(rè)速度比電(dian)路闆更快(kuài);

　　4，焊劑潤濕(shi)速度太快(kuai);

　　5，焊劑蒸氣(qì)壓太低;

　　6;焊(han)劑的溶劑(ji)成分太高(gāo);

　　7，焊劑樹脂(zhī)軟化點太(tài)低。

　　斷續潤(rùn)濕

　　焊料膜(mo)的斷續潤(run)濕是指有(you)水出現在(zai)光滑的表(biǎo)面上(1.4.5.)，這是(shi)由于焊料(liao)能粘附在(zài)大多數的(de)固體金屬(shǔ)表面上，并(bìng)且在熔化(huà)了的焊料(liào)覆蓋層下(xia)隐藏着某(mou)些未被潤(rùn)濕的點，因(yīn)此，在最初(chu)用熔化的(de)焊料來覆(fù)蓋表面時(shí)，會有斷續(xu)潤濕現象(xiàng)出現。亞穩(wěn)态的熔融(róng)焊料覆蓋(gài)層在最小(xiao)表面能驅(qū)動力的作(zuò)用下會發(fā)生收縮，不(bu)一會兒之(zhī)後就聚集(ji)成分離的(de)小球和脊(jǐ)狀秃起物(wu)。斷續潤濕(shī)也能由部(bu)件與熔化(huà)的焊料相(xiang)接觸時放(fàng)出的氣體(tǐ)而引起。由(yóu)于有機物(wu)的熱分解(jiě)或無機物(wu)的水合作(zuò)用而釋放(fang)的水分都(dōu)會産生氣(qi)體。水蒸氣(qì)是這些有(yǒu)關氣體的(de)最常見的(de)成份，在焊(hàn)接溫度下(xia)，水蒸氣具(jù)極強的氧(yang)化作用，能(neng)夠氧化熔(róng)融焊料膜(mo)的表面或(huò)某些表面(mian)下的界面(mian)(典型的例(lì)子是在熔(róng)融焊料交(jiāo)界上的金(jīn)屬氧化物(wù)表面)。常見(jiàn)的情況是(shì)較高的焊(han)接溫度和(he)較長的停(tíng)留時間會(huì)導緻更爲(wei)嚴重的斷(duàn)續潤濕現(xiàn)象，尤其是(shì)在基體金(jin)屬之中，反(fan)應速度的(de)增加會導(dao)緻更加猛(měng)烈的氣體(tǐ)釋放。與此(ci)同時，較長(zhǎng)的停留時(shí)間也會延(yán)長氣體釋(shi)放的時間(jian)。以上兩方(fāng)面都會增(zeng)加釋放出(chu)的氣體量(liàng)，消除斷續(xù)潤濕現象(xiang)的方法是(shì)：

　　1，降低焊接(jie)溫度;

　　2，縮短(duǎn)軟熔的停(ting)留時間;

　　3，采(cai)用流動的(de)惰性氣氛(fen);

　　4，降低污染(ran)程度。

　　低殘(can)留物

　　對不(bú)用清理的(de)軟熔工藝(yi)而言，爲了(le)獲得裝飾(shì)上或功能(neng)上的效果(guǒ)，常常要求(qiu)低殘留物(wù)，對功能要(yao)求方面的(de)例子包括(kuo)“通過在電(dian)路中測試(shi)的焊劑殘(can)留物來探(tàn)查測試堆(duī)焊層以及(ji)在插入接(jiē)頭與堆焊(hàn)層之間或(huo)在插入接(jiē)頭與軟熔(róng)焊接點附(fù)近的通孔(kong)之間實行(háng)電接觸”，較(jiào)多的焊劑(jì)殘渣常會(hui)導緻在要(yao)實行電接(jiē)觸的金屬(shu)表層上有(yǒu)過多的殘(can)留物覆蓋(gài)，這會妨礙(ai)電連接的(de)建立，在電(dian)路密度日(rì)益增加的(de)情況下，這(zhè)個問題越(yuè)發受到人(ren)們的關注(zhu)。

　　顯然，不用(yong)清理的低(dī)殘留物焊(han)膏是滿足(zu)這個要求(qiú)的一個理(li)想的解決(jue)辦法。然而(ér)，與此相關(guan)的軟熔必(bì)要條件卻(que)使這個問(wèn)題變得更(gèng)加複雜化(hua)了。爲了預(yù)測在不同(tong)級别的惰(duò)性軟熔氣(qi)氛中低殘(cán)留物焊膏(gao)的焊接性(xing)能，提出一(yi)個半經驗(yàn)的模型，這(zhè)個模型預(yù)示，随着氧(yang)含量的降(jiàng)低，焊接性(xing)能會迅速(sù)地改進，然(rán)後逐漸趨(qū)于平穩，實(shi)驗結果表(biǎo)明，随着氧(yǎng)濃度的降(jiang)低，焊接強(qiang)度和焊膏(gao)的潤濕能(neng)力會有所(suo)增加，此外(wài)，焊接強度(dù)也随焊劑(jì)中固體含(han)量的增加(jiā)而增加。實(shi)驗數據所(suǒ)提出的模(mó)型是可比(bi)較的，并強(qiang)有力地證(zhèng)明了模型(xíng)是有效的(de)，能夠用以(yi)預測焊膏(gao)與材料的(de)焊接性能(néng)，因此，可以(yǐ)斷言，爲了(le)在焊接工(gōng)藝中成功(gōng)地采用不(bú)用清理的(de)低殘留物(wù)焊料，應當(dāng)使用惰性(xìng)的軟熔氣(qì)氛。 間隙 　間(jian)隙是指在(zài)元件引線(xiàn)與電路闆(pǎn)焊點之間(jiān)沒有形成(chéng)焊接點。

　　一(yi)般來說，這(zhe)可歸因于(yú)以下四方(fāng)面的原因(yin)：

　　1，焊料熔敷(fū)不足;

　　2，引線(xiàn)共面性差(chà);

　　3，潤濕不夠(gou);

　　4，焊料損耗(hào)棗這是由(yóu)預鍍錫的(de)印刷電路(lù)闆上焊膏(gāo)坍落，引線(xian)的芯吸作(zuò)用(2.3.4)或焊點(dian)附近的通(tōng)孔引起的(de),引線共面(mian)性問題是(shi)新的重量(liang)較輕的12密(mi)耳(μm)間距的(de)四芯線扁(biǎn)平集成電(diàn)路(QFP棗Quad flat packs)的一(yi)個特别令(lìng)人關注的(de)問題,爲了(le)解決這個(ge)問題,提出(chu)了在裝配(pei)之前用焊(hàn)料來預塗(tu)覆焊點的(de)方法(9),此法(fa)是擴大局(ju)部焊點的(de)尺寸并沿(yan)着鼓起的(de)焊料預覆(fu)蓋區形成(chéng)一個可控(kong)制的局部(bù)焊接區,并(bìng)由此來抵(dǐ)償引線共(gong)面性的變(bian)化和防止(zhǐ)間隙,引線(xian)的芯吸作(zuò)用可以通(tong)過減慢加(jiā)熱速度以(yi)及讓底面(miàn)比頂面受(shou)熱更多來(lai)加以解決(jue),此外,使用(yòng)潤濕速度(dù)較慢的焊(han)劑,較高的(de)活化溫度(du)或能延緩(huǎn)熔化的焊(hàn)膏(如混有(yǒu)錫粉和鉛(qian)粉的焊膏(gāo))也能最大(dà)限度地減(jian)少芯吸作(zuò)用.在用錫(xī)鉛覆蓋層(céng)光整電路(lù)闆之前,用(yong)焊料掩膜(mó)來覆蓋連(lián)接路徑也(yě)能防止由(yóu)附近的通(tong)孔引起的(de)芯吸作用(yong)。

　　焊料成球(qiu)

　　焊料成球(qiu)是最常見(jiàn)的也是最(zui)棘手的問(wèn)題，這指軟(ruǎn)熔工序中(zhōng)焊料在離(li)主焊料熔(róng)池不遠的(de)地方凝固(gù)成大小不(bú)等的球粒(lì);大多數的(de)情況下,這(zhè)些球粒是(shi)由焊膏中(zhong)的焊料粉(fen)組成的，焊(han)料成球使(shi)人們耽心(xīn)會有電路(lu)短路、漏電(dian)和焊接點(dian)上焊料不(bu)足等問題(tí)發生，随着(zhe)細微間距(jù)技術和不(bu)用清理的(de)焊接方法(fǎ)的進展，人(ren)們越來越(yue)迫切地要(yào)求使用無(wú)焊料成球(qiú)現象的SMT工(gong)藝。

　　引起焊(hàn)料成球(1,2,4,10)的(de)原因包括(kuò)：

　　1,由于電路(lù)印制工藝(yì)不當而造(zào)成的油漬(zi);

　　2,焊膏過多(duō)地暴露在(zai)具有氧化(hua)作用的環(huan)境中;

　　3,焊膏(gāo)過多地暴(bao)露在潮濕(shi)環境中;

　　4,不(bu)适當的加(jiā)熱方法;

　　5,加(jiā)熱速度太(tai)快;

　　6,預熱斷(duàn)面太長;

　　7,焊(han)料掩膜和(he)焊膏間的(de)相互作用(yong);

　　8,焊劑活性(xing)不夠;

　　9,焊粉(fen)氧化物或(huò)污染過多(duō);

　　10,塵粒太多(duō);

　　11,在特定的(de)軟熔處理(li)中,焊劑裏(lǐ)混入了不(bú)适當的揮(hui)發物;

　　12,由于(yu)焊膏配方(fang)不當而引(yin)起的焊料(liào)坍落;

　　13、焊膏(gao)使用前沒(méi)有充分恢(huī)複至室溫(wen)就打開包(bāo)裝使用;

　　14、印(yìn)刷厚度過(guo)厚導緻“塌(ta)落”形成錫(xī)球;

　　15、焊膏中(zhōng)金屬含量(liàng)偏低。

　　焊料(liào)結珠

　　焊料(liao)結珠是在(zài)使用焊膏(gāo)和SMT工藝時(shí)焊料成球(qiu)的一個特(te)殊現象.，簡(jian)單地說,焊(han)珠是指那(na)些非常大(dà)的焊球,其(qi)上粘帶有(yǒu)(或沒有)細(xì)小的焊料(liào)球(11).它們形(xíng)成在具有(yǒu)極低的托(tuō)腳的元件(jiàn)如芯片電(diàn)容器的周(zhou)圍。焊料結(jié)珠是由焊(hàn)劑排氣而(er)引起,在預(yu)熱階段這(zhe)種排氣作(zuò)用超過了(le)焊膏的内(nei)聚力,排氣(qì)促進了焊(han)膏在低間(jiān)隙元件下(xià)形成孤立(li)的團粒,在(zài)軟熔時,熔(róng)化了的孤(gū)立焊膏再(zai)次從元件(jian)下冒出來(lái),并聚結起(qi)。

　　焊接結珠(zhu)的原因包(bāo)括：

　　1,印刷電(dian)路的厚度(dù)太高;

　　2,焊點(diǎn)和元件重(zhong)疊太多;

　　3,在(zai)元件下塗(tu)了過多的(de)錫膏;

　　4,安置(zhi)元件的壓(ya)力太大;

　　5,預(yu)熱時溫度(du)上升速度(dù)太快;

　　6,預熱(re)溫度太高(gao);

　　7,在濕氣從(cóng)元件和阻(zǔ)焊料中釋(shi)放出來;

　　8,焊(han)劑的活性(xìng)太高;

　　9,所用(yòng)的粉料太(tai)細;

　　10,金屬負(fu)荷太低;

　　11,焊(han)膏坍落太(tai)多;

　　12,焊粉氧(yǎng)化物太多(duo);

　　13,溶劑蒸氣(qi)壓不足。消(xiao)除焊料結(jie)珠的最簡(jiǎn)易的方法(fa)也許是改(gai)變模版孔(kǒng)隙形狀,以(yǐ)使在低托(tuō)腳元件和(he)焊點之間(jian)夾有較少(shǎo)的焊膏。

　　焊(hàn)接角焊接(jie)擡起

　　焊接(jiē)角縫擡起(qǐ)指在波峰(fēng)焊接後引(yǐn)線和焊接(jie)角焊縫從(cong)具有細微(wei)電路間距(ju)的四芯線(xian)組扁平集(jí)成電路(QFP)的(de)焊點上完(wan)全擡起來(lai),特别是在(zai)元件棱角(jiao)附近的地(dì)方，一個可(ke)能的原因(yīn)是在波峰(feng)焊前抽樣(yang)檢測時加(jiā)在引線上(shang)的機械應(ying)力,或者是(shì)在處理電(diàn)路闆時所(suo)受到的機(ji)械損壞(12),在(zai)波峰焊前(qián)抽樣檢測(cè)時,用一個(ge)鑷子劃過(guò)QFP元件的引(yǐn)線,以确定(dìng)是否所有(you)的引線在(zai)軟溶烘烤(kao)時都焊上(shàng)了;其結果(guo)是産生了(le)沒有對準(zhǔn)的焊趾,這(zhè)可在從上(shàng)向下觀察(cha)看到,如果(guǒ)闆的下面(mian)加熱在焊(hàn)接區/角焊(han)縫的間界(jiè)面上引起(qǐ)了部分二(er)次軟熔,那(nà)麽,從電路(lu)闆擡起引(yin)線和角焊(hàn)縫能夠減(jiǎn)輕内在的(de)應力,防止(zhǐ)這個問題(ti)的一個辦(ban)法是在波(bo)峰焊之後(hòu)(而不是在(zài)波峰焊之(zhī)前)進行抽(chōu)樣檢查。

　　豎(shù)碑(Tombstoning)

　　豎碑(Tombstoning)是(shì)指無引線(xian)元件(如片(pian)式電容器(qì)或電阻)的(de)一端離開(kai)了襯底，甚(shen)至整個元(yuan)件都支在(zài)它的一端(duan)上。 Tombstoning也稱爲(wèi)Manhattan效應、Drawbridging 效應(yīng)或Stonehenge 效應，它(tā)是由軟熔(rong)元件兩端(duān)不均勻潤(rùn)濕而引起(qi)的;因此,熔(rong)融焊料的(de)不夠均衡(heng)的表面張(zhāng)力拉力就(jiù)施加在元(yuán)件的兩端(duan)上,随着SMT小(xiǎo)型化的進(jìn)展,電子元(yuán)件對這個(gè)問題也變(bian)得越來越(yuè)敏感。

　　此種(zhǒng)狀況形成(cheng)的原因：

　　1、加(jiā)熱不均勻(yún);

　　2、元件問題(tí)：外形差異(yì)、重量太輕(qīng)、可焊性差(chà)異;

　　3、基闆材(cái)料導熱性(xìng)差，基闆的(de)厚度均勻(yun)性差;

　　4、焊盤(pán)的熱容量(liàng)差異較大(da)，焊盤的可(ke)焊性差異(yì)較大;

　　5、錫膏(gao)中助焊劑(ji)的均勻性(xìng)差或活性(xing)差，兩個焊(hàn)盤上的錫(xi)膏厚度差(chà)異較大，錫(xī)膏太厚，印(yin)刷精度差(cha)，錯位嚴重(zhòng);

　　6、預熱溫度(dù)太低;

　　7、貼裝(zhuāng)精度差，元(yuan)件偏移嚴(yán)重。 Ball Grid Array (BGA)成球不(bu)良

　　BGA成球常(chang)遇到諸如(rú)未焊滿,焊(hàn)球不對準(zhǔn),焊球漏失(shī)以及焊料(liao)量不足等(deng)缺陷,這通(tong)常是由于(yú)軟熔時對(dui)球體的固(gù)定力不足(zú)或自定心(xin)力不足而(er)引起。固定(dìng)力不足可(kě)能是由低(di)粘稠,高阻(zu)擋厚度或(huo)高放氣速(sù)度造成的(de);而自定力(lì)不足一般(ban)由焊劑活(huo)性較弱或(huò)焊料量過(guò)低而引起(qi)。

　　BGA成球作用(yòng)可通過單(dān)獨使用焊(hàn)膏或者将(jiang)焊料球與(yu)焊膏以及(jí)焊料球與(yu)焊劑一起(qi)使用來實(shí)現; 正确的(de)可行方法(fǎ)是将整體(tǐ)預成形與(yǔ)焊劑或焊(hàn)膏一起使(shǐ)用。最通用(yong)的方法看(kan)來是将焊(han)料球與焊(han)膏一起使(shi)用，利用錫(xi)62或錫63球焊(hàn)的成球工(gong)藝産生了(le)極好的效(xiào)果。在使用(yòng)焊劑來進(jìn)行錫62或錫(xī)63球焊的情(qíng)況下,缺陷(xian)率随着焊(han)劑粘度,溶(róng)劑的揮發(fā)性和間距(ju)尺寸的下(xia)降而增加(jia)，同時也随(suí)着焊劑的(de)熔敷厚度(dù)，焊劑的活(huo)性以及焊(han)點直徑的(de)增加而增(zēng)加，在用焊(han)膏來進行(háng)高溫熔化(huà)的球焊系(xi)統中，沒有(you)觀察到有(yǒu)焊球漏失(shi)現象出現(xiàn)，并且其對(dui)準精确度(dù)随焊膏熔(róng)敷厚度與(yu)溶劑揮發(fa)性，焊劑的(de)活性，焊點(dian)的尺寸與(yu)可焊性以(yi)及金屬負(fù)載的增加(jia)而增加，在(zài)使用錫63焊(han)膏時，焊膏(gao)的粘度，間(jian)距與軟熔(rong)截面對高(gao)熔化溫度(du)下的成球(qiú)率幾乎沒(méi)有影響。在(zai)要求采用(yòng)常規的印(yin)刷棗釋放(fàng)工藝的情(qíng)況下，易于(yú)釋放的焊(hàn)膏對焊膏(gāo)的單獨成(cheng)球是至關(guān)重要的。整(zhěng)體預成形(xing)的成球工(gōng)藝也是很(hěn)的發展的(de)前途的。減(jiǎn)少焊料鏈(liàn)接的厚度(du)與寬度對(duì)提高成球(qiú)的成功率(lü)也是相當(dāng)重要的。 形(xing)成孔隙

　　形(xing)成孔隙通(tong)常是一個(ge)與焊接接(jie)頭的相關(guan)的問題。尤(yóu)其是應用(yong)SMT技術來軟(ruǎn)熔焊膏的(de)時候，在采(cai)用無引線(xian)陶瓷芯片(pian)的情況下(xia)，絕大部分(fen)的大孔隙(xi)(>0.0005英寸/0.01毫米(mǐ))是處于LCCC焊(han)點和印刷(shua)電路闆焊(han)點之間，與(yǔ)此同時,在(zai)LCCC城堡狀物(wù)附近的角(jiǎo)焊縫中,僅(jin)有很少量(liang)的小孔隙(xi)，孔隙的存(cun)在會影響(xiǎng)焊接接頭(tóu)的機械性(xing)能,并會損(sun)害接頭的(de)強度,延展(zhǎn)性和疲勞(láo)壽命,這是(shì)因爲孔隙(xì)的生長會(huì)聚結成可(ke)延伸的裂(lie)紋并導緻(zhi)疲勞，孔隙(xì)也會使焊(han)料的應力(lì)和 協變增(zeng)加,這也是(shi)引起損壞(huài)的原因。此(ci)外,焊料在(zài)凝固時會(huì)發生收縮(suō),焊接電鍍(du)通孔時的(de)分層排氣(qì)以及夾帶(dài)焊劑等也(yě)是造成孔(kǒng)隙的原因(yīn)。

　　在焊接過(guo)程中,形成(chéng)孔隙的械(xiè)制是比較(jiao)複雜的，一(yi)般而言,孔(kǒng)隙是由軟(ruǎn)熔時夾層(céng)狀結構中(zhōng)的焊料中(zhong)夾帶的焊(han)劑排氣而(ér)造成的(2,13)孔(kong)隙的形成(cheng)主要由金(jin)屬化區的(de)可焊性決(jue)定,并随着(zhe)焊劑活性(xing)的降低,粉(fen)末的金屬(shǔ)負荷的增(zēng)加以及引(yin)線接頭下(xià)的覆蓋區(qu)的增加而(ér)變化,減少(shǎo)焊料顆粒(lì)的尺寸僅(jǐn)能銷許增(zēng)加孔隙。此(cǐ)外,孔隙的(de)形成也與(yǔ)焊料粉的(de)聚結和消(xiāo)除固定金(jīn)屬氧化物(wù)之間的時(shí)間分配有(you)關。焊膏聚(ju)結越早，形(xíng)成的孔隙(xì)也越多。通(tōng)常,大孔隙(xì)的比例随(sui)總孔隙量(liàng)的增加而(er)增加.與總(zong)孔隙量的(de)分析結果(guo)所示的情(qíng)況相比,那(nà)些有啓發(fā)性的引起(qi)孔隙形成(chéng)因素将對(duì)焊接接頭(tóu)的可靠性(xing)産生更大(da)的影響。

　　控(kòng)制孔隙形(xíng)成的方法(fa)包括:

　　1,改進(jin)元件/衫底(di)的可焊性(xìng);

　　2,采用具有(you)較高助焊(hàn)活性的焊(han)劑;

　　3,減少焊(han)料粉狀氧(yang)化物;

　　4,采用(yong)惰性加熱(re)氣氛.

　　5,減緩(huan)軟熔前的(de)預熱過程(chéng).與上述情(qing)況相比,在(zai)BGA裝配中孔(kǒng)隙的形成(chéng)遵照一個(ge)略有不同(tong)的模式(14).一(yi)般說來.在(zài)采用錫63焊(hàn)料塊的BGA裝(zhuang)配中孔隙(xì)主要是在(zai)闆級裝配(pei)階段生成(cheng)的.在預鍍(dù)錫的印刷(shuā)電路闆上(shàng),BGA接頭的孔(kǒng)隙量随溶(róng)劑的揮發(fā)性,金屬成(chéng)分和軟熔(rong)溫度的升(shēng)高而增加(jiā),同時也随(sui)粉粒尺寸(cùn)的減少而(er)增加;這可(kě)由決定焊(han)劑排出速(sù)度的粘度(dù)來加以解(jiě)釋.按照這(zhe)個模型,在(zài)軟熔溫度(dù)下有較高(gāo)粘度的助(zhù)焊劑介質(zhì)會妨礙焊(hàn)劑從熔融(rong)焊料中排(pái)出。

　　因此,增(zēng)加夾帶焊(hàn)劑的數量(liang)會增大放(fàng)氣的可能(neng)性,從而導(dǎo)緻在BGA裝配(pèi)中有較大(dà)的孔隙度(dù).在不考慮(lǜ)固定的金(jīn)屬化區的(de)可焊性的(de)情況下,焊(hàn)劑的活性(xing)和軟熔氣(qi)氛對孔隙(xi)生成的影(ying)響似乎可(ke)以忽略不(bu)計.大孔隙(xì)的比例會(hui)随總孔隙(xi)量的增加(jia)而增加,這(zhe)就表明,與(yǔ)總孔隙量(liang)分析結果(guǒ)所示的情(qing)況相比,在(zai)BGA中引起孔(kǒng)隙生成的(de)因素對焊(han)接接頭的(de)可靠性有(you)更大的影(ying)響,這一點(dian)與在SMT工藝(yi)中空隙生(shēng)城的情況(kuang)相似。

　　總結(jie) 　焊膏的回(hui)流焊接是(shì)SMT裝配工藝(yi)中的主要(yào)的闆極互(hu)連方法，影(ying)響回流焊(hàn)接的主要(yao)問題包括(kuo)：底面元件(jiàn)的固定、未(wèi)焊滿、斷續(xu)潤濕、低殘(cán)留物、間隙(xì)、焊料成球(qiu)、焊料結珠(zhu)、焊接角焊(han)縫擡起、TombstoningBGA成(cheng)球不良、形(xing)成孔隙等(děng),問題還不(bú)僅限于此(cǐ),在本文中(zhōng)未提及的(de)問題還有(you)浸析作用(yong),金屬間化(huà)物,不潤濕(shi),歪扭,無鉛(qiān)焊接等.隻(zhi)有 解決了(le)這些問題(tí),回流焊接(jiē)作爲一個(gè)重要的SMT裝(zhuang)配方法,才(cái)能在超細(xì)微間距的(de)時代繼續(xu)成功地保(bǎo)留下去。

  文(wen)章整理：昊(hao)瑞電子http://zuhaoda.cn