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下載手機APP 焊錫膏問題分析
焊膏的回流焊接是用在SMT安裝工藝中的主要板級互連辦法，這種焊接辦法把所需要的焊接特性極好地結(jié)合在一同，這些特性包含易于加工、對各種SMT設(shè)計有廣泛的兼容性，具有高的焊接可靠性以及本錢低等；然而，在回流焊接被用作為最重要的SMT元件級和板級互連辦法的時分，它也遭到要求進一步改善焊接功能的應戰(zhàn)，事實上，回流焊接技能能否經(jīng)受住這一應戰(zhàn)將決定焊膏能否繼續(xù)作為首要的SMT焊接資料，尤其是在超纖細距離技能不斷獲得進展的狀況之下。下面咱們將討論影響改善回流焊接功能的幾個主要問題，為發(fā)激起工業(yè)界研究出處理這一課題的新辦法，咱們分別對每個問題簡要介紹如下：
元件固定
雙面回流焊接已選用多年，在此，先對第一面進行印刷布線，安裝元件和軟熔，然后翻過來對電路板的另一面進行加工處理，為了愈加節(jié)省起見，某些工藝省去了對第一面的軟熔，而是一同軟熔頂面和底面，典型的比如是電路板底面上僅裝有小的元件，如芯片電容器和芯片電阻器，因為印刷電路板（PCB）的設(shè)計越來越雜亂，裝在底面上的元件也越來越大，成果軟熔時元件掉落成為一個重要的問題。明顯，元件掉落現(xiàn)象是因為軟熔時熔化了的焊料對元件的垂直固定力缺乏，而垂直固定力缺乏可歸因于元件分量添加，元件的可焊性差，焊劑的潮濕性或焊料量缺乏等。其間，第一個要素是最根本的原因。假如在對后邊的三個要素加以改善后仍有元件掉落現(xiàn)象存在，就必須運用SMT粘結(jié)劑。明顯，運用粘結(jié)劑將會使軟熔時元件自對準的效果變差。
未焊滿
未焊滿是在相鄰的引線之間構(gòu)成焊橋。通常，所有能引起焊膏坍落的要素都會導致未焊滿，這些要素包含：1，升溫速度太快；2，焊膏的觸變功能太差或是焊膏的粘度在剪切后康復太慢；3，金屬負荷或固體含量太低；4，粉料粒度散布太廣；5；焊劑外表張力太小?？墒牵洳⒎潜囟ㄒ鹞春笣M，在軟熔時，熔化了的未焊滿焊料在外表張力的推進下有斷開的或許，焊料丟失現(xiàn)象將使未焊滿問題變得愈加嚴重。在此狀況下，因為焊料丟失而集合在某一區(qū)域的過量的焊料將會使熔融焊料變得過多而不易斷開。
除了引起焊膏坍落的要素而外，下面的要素也引起未滿焊的常見原因：1，相對于焊點之間的空間而言，焊膏熔敷太多；2，加熱溫度過高；3，焊膏受熱速度比電路板更快；4，焊劑潮濕速度太快；5，焊劑蒸氣壓太低；6；焊劑的溶劑成分太高；7，焊劑樹脂軟化點太低。
斷續(xù)潮濕
焊料膜的斷續(xù)潮濕是指有水呈現(xiàn)在光滑的外表上（1.4.5.），這是因為焊料能粘附在大多數(shù)的固體金屬外表上，并且在熔化了的焊料掩蓋層下隱藏著某些未被潮濕的點，因而，在開端用熔化的焊料來掩蓋外表時，會有斷續(xù)潮濕現(xiàn)象呈現(xiàn)。亞穩(wěn)態(tài)的熔融焊料掩蓋層在最小外表能驅(qū)動力的效果下會產(chǎn)生收縮，不一會兒之后就集合成分離的小球和脊狀禿起物。斷續(xù)潮濕也能由部件與熔化的焊料相觸摸時放出的氣體而引起。因為有機物的熱分解或無機物的水合效果而開釋的水分都會產(chǎn)生氣體。水蒸氣是這些有關(guān)氣體的最常見的成份，在焊接溫度下，水蒸氣具極強的氧化效果，能夠氧化熔融焊料膜的外表或某些外表下的界面（典型的比如是在熔融焊料交界上的金屬氧化物外表）。常見的狀況是較高的焊接溫度和較長的停留時刻會導致更為嚴重的斷續(xù)潮濕現(xiàn)象，尤其是在基體金屬之中，反應速度的添加會導致愈加強烈的氣體開釋。與此一同，較長的停留時刻也會延長氣體開釋的時刻。以上兩方面都會添加開釋出的氣體量，消除斷續(xù)潮濕現(xiàn)象的辦法是：1，下降焊接溫度；2，縮短軟熔的停留時刻；3，選用流動的慵懶氣氛；4，下降污染程度。
低殘留物
對不必整理的軟熔工藝而言，為了獲得裝飾上或功能上的效果，常常要求低殘留物，對功能要求方面的比如包含“經(jīng)過在電路中測驗的焊劑殘留物來探查測驗堆焊層以及在刺進接頭與堆焊層之間或在刺進接頭與軟熔焊接點鄰近的通孔之間實施電觸摸”，較多的焊劑殘渣常會導致在要實施電觸摸的金屬表層上有過多的殘留物掩蓋，這會阻礙電銜接的建立，在電路密度日益添加的狀況下，這個問題越發(fā)遭到人們的重視。
明顯，不必整理的低殘留物焊膏是滿意這個要求的一個抱負的處理辦法。然而，與此相關(guān)的軟熔必要條件卻使這個問題變得愈加雜亂化了。為了預測在不同等級的慵懶軟熔氣氛中低殘留物焊膏的焊接功能，提出一個半經(jīng)歷的模型，這個模型預示，跟著氧含量的下降，焊接功能會迅速地改善，然后逐步趨于平穩(wěn)，試驗成果表明，跟著氧濃度的下降，焊接強度和焊膏的潮濕才能會有所添加，此外，焊接強度也隨焊劑中固體含量的添加而添加。試驗數(shù)據(jù)所提出的模型是可比較的，并強有力地證明了模型是有效的，能夠用以預測焊膏與資料的焊接功能，因而，能夠斷語，為了在焊接工藝中成功地選用不必整理的低殘留物焊料，應當運用慵懶的軟熔氣氛。
空隙
空隙是指在元件引線與電路板焊點之間沒有構(gòu)成焊接點。一般來說，這可歸因于以下四方面的原因：1，焊料熔敷缺乏；2，引線共面性差；3，潮濕不行；4，焊料損耗棗這是由預鍍錫的印刷電路板上焊膏坍落，引線的芯吸效果（2.3.4）或焊點鄰近的通孔引起的,引線共面性問題是新的分量較輕的12密耳（μm）距離的四芯線扁平集成電路(QFP棗Quad flat packs)的一個特別令人重視的問題,為了處理這個問題,提出了在安裝之前用焊料來預涂覆焊點的辦法(9),此法是擴大部分焊點的尺度并沿著興起的焊料預掩蓋區(qū)構(gòu)成一個可操控的部分焊接區(qū),并由此來抵償引線共面性的改變和避免空隙,引線的芯吸效果能夠經(jīng)過減慢加熱速度以及讓底面比頂面受熱更多來加以處理,此外,運用潮濕速度較慢的焊劑,較高的活化溫度或能推遲熔化的焊膏(如混有錫粉和鉛粉的焊膏)也能最大限度地削減芯吸效果.在用錫鉛掩蓋層光整電路板之前,用焊料掩膜來掩蓋銜接途徑也能避免由鄰近的通孔引起的芯吸作
成球不良
BGA成球常遇到諸如未焊滿,焊球不對準,焊球漏失以及焊料量缺乏等缺點,這通常是因為軟熔時對球體的固定力缺乏或自定心力缺乏而引起。固定力缺乏或許是由低粘稠,高阻擋厚度或高放氣速度構(gòu)成的；而自定力缺乏一般由焊劑活性較弱或焊料量過低而引起。
BGA成球效果可經(jīng)過獨自運用焊膏或許將焊料球與焊膏以及焊料球與焊劑一同運用來完成; 正確的可行辦法是將全體預成形與焊劑或焊膏一同運用。最通用的辦法看來是將焊料球與焊膏一同運用，利用錫62或錫63球焊的成球工藝產(chǎn)生了極好的效果。在運用焊劑來進行錫62或錫63球焊的狀況下,缺點率跟著焊劑粘度,溶劑的揮發(fā)性和距離尺度的下降而添加，一同也跟著焊劑的熔敷厚度，焊劑的活性以及焊點直徑的添加而添加，在用焊膏來進行高溫熔化的球焊系統(tǒng)中，沒有觀察到有焊球漏失現(xiàn)象呈現(xiàn)，并且其對準精確度隨焊膏熔敷厚度與溶劑揮發(fā)性，焊劑的活性，焊點的尺度與可焊性以及金屬負載的添加而添加，在運用錫63焊膏時，焊膏的粘度，距離與軟熔截面對高熔化溫度下的成球率幾乎沒有影響。在要求選用慣例的印刷棗開釋工藝的狀況下，易于開釋的焊膏對焊膏的獨自成球是至關(guān)重要的。全體預成形的成球工藝也是很的開展的出路的。削減焊料鏈接的厚度與寬度對進步成球的成功率也是相當重要的。
構(gòu)成孔隙
構(gòu)成孔隙通常是一個與焊接接頭的相關(guān)的問題。尤其是應用SMT技能來軟熔焊膏的時分，在選用無引線陶瓷芯片的狀況下，絕大部分的大孔隙(>0.0005英寸/0.01毫米)是處于LCCC焊點和印刷電路板焊點之間，與此一同,在LCCC城堡狀物鄰近的角焊縫中,僅有很少量的小孔隙，孔隙的存在會影響焊接接頭的機械功能,并會危害接頭的強度,延展性和疲憊壽命,這是因為孔隙的成長會聚結(jié)成可延伸的裂紋并導致疲憊，孔隙也會使焊料的應力和 協(xié)變添加,這也是引起損壞的原因。此外,焊料在凝固時會產(chǎn)生收縮,焊接電鍍通孔時的分層排氣以及夾藏焊劑等也是構(gòu)成孔隙的原因。
在焊接進程中,構(gòu)成孔隙的械制是比較雜亂的，一般而言,孔隙是由軟熔時夾層狀結(jié)構(gòu)中的焊猜中夾藏的焊劑排氣而構(gòu)成的(2,13)孔隙的構(gòu)成主要由金屬化區(qū)的可焊性決定,并跟著焊劑活性的下降,粉末的金屬負荷的添加以及引線接頭下的掩蓋區(qū)的添加而改變,削減焊料顆粒的尺度僅能銷許添加孔隙。此外,孔隙的構(gòu)成也與焊料粉的聚結(jié)和消除固定金屬氧化物之間的時刻分配有關(guān)。焊膏聚結(jié)越早，構(gòu)成的孔隙也越多。通常,大孔隙的份額隨總孔隙量的添加而添加.與總孔隙量的分析成果所示的狀況比較,那些有啟發(fā)性的引起孔隙構(gòu)成要素將對焊接接頭的可靠性產(chǎn)生更大的影響,操控孔隙構(gòu)成的辦法包含:1,改善元件/衫底的可焊性;2,選用具有較高助焊活性的焊劑;3,削減焊料粉狀氧化物;4,選用慵懶加熱氣氛.5,減緩軟熔前的預熱進程.與上述狀況比較,在BGA安裝中孔隙的構(gòu)成遵照一個略有不同的模式(14).一般說來.在選用錫63焊料塊的BGA安裝中孔隙主要是在板級安裝階段生成的.在預鍍錫的印刷電路板上,BGA接頭的孔隙量隨溶劑的揮發(fā)性,金屬成分和軟熔溫度的升高而添加,一同也隨粉粒尺度的削減而添加;這可由決定焊劑排出速度的粘度來加以解說.按照這個模型,在軟熔溫度下有較高粘度的助焊劑介質(zhì)會阻礙焊劑從熔融焊猜中排出,因而,添加夾藏焊劑的數(shù)量會增大放氣的或許性,從而導致在BGA安裝中有較大的孔隙度.在不考慮固定的金屬化區(qū)的可焊性的狀況下,焊劑的活性和軟熔氣氛對孔隙生成的影響似乎能夠忽略不計.大孔隙的份額會隨總孔隙量的添加而添加,這就表明,與總孔隙量分析成果所示的狀況比較,在BGA中引起孔隙生成的要素對焊接接頭的可靠性有更大的影響,這一點與在SMT工藝中空隙生城的狀況類似。
當錫膏至于一個加熱的環(huán)境中，錫膏回流分為五個階段 首要，用于達到所需粘度和絲印功能的溶劑開端蒸騰，溫度上升必需慢(大約每秒3°C)，以約束沸騰和飛濺，避免構(gòu)成小錫珠，還有，一些元件對內(nèi)部應力比較靈敏，假如元件外部溫度上升太快，會構(gòu)成開裂。
助焊劑活躍，化學清洗舉動開端，水溶性助焊劑和免洗型助焊劑都會產(chǎn)生同樣的清洗舉動，只不過溫度稍微不同。將金屬氧化物和某些污染從即將結(jié)合的金屬和焊錫顆粒上清除。好的冶金學上的錫焊點要求“清潔”的外表。
當溫度繼續(xù)上升，焊錫顆粒首要獨自熔化，并開端液化和外表吸錫的“燈草”進程。這樣在所有或許的外表上掩蓋，并開端構(gòu)成錫焊點。
這個階段最為重要，當單個的焊錫顆粒全部熔化后，結(jié)合一同構(gòu)成液態(tài)錫，這時外表張力效果開端構(gòu)成焊腳外表，假如元件引腳與PCB焊盤的空隙超過4mil，則極或許因為外表張力使引腳和焊盤分隔，即構(gòu)成錫點開路。
冷卻階段，假如冷卻快，錫點強度會稍微大一點，但不能夠太快而引起元件內(nèi)部的溫度應力。
回流焊接要求總結(jié)：
重要的是有充分的緩慢加熱來安全地蒸騰溶劑，避免錫珠構(gòu)成和約束因為溫度脹大引起的元件內(nèi)部應力，構(gòu)成開裂痕可靠性問題。
其次，助焊劑活躍階段必須有適當?shù)臅r刻和溫度，允許清潔階段在焊錫顆粒剛剛開端熔化時完成。
時刻溫度曲線中焊錫熔化的階段是最重要的，必須充分地讓焊錫顆粒徹底熔化，液化構(gòu)成冶金焊接，剩下溶劑和助焊劑殘余的蒸騰，構(gòu)成焊腳外表。此階段假如太熱或太長，或許對元件和PCB構(gòu)成傷害。
錫膏回流溫度曲線的設(shè)定，最好是根據(jù)錫膏供貨商提供的數(shù)據(jù)進行，一同掌握元件內(nèi)部溫度應力改變原則，即加熱溫升速度小于每秒3°C，和冷卻溫降速度小于5° C。
PCB安裝假如尺度和分量很類似的話，可用同一個溫度曲線。
重要的是要常常乃至每天檢測溫度曲線是否正確。
總 結(jié)
焊膏的回流焊接是SMT安裝工藝中的主要的板極互連辦法，影響回流焊接的主要問題包含：底面元件的固定、未焊滿、斷續(xù)潮濕、低殘留物、空隙、焊料成球、焊料結(jié)珠、焊接角焊縫抬起、TombstoningBGA成球不良、構(gòu)成孔隙等,問題還不僅限于此,在本文中未提及的問題還有浸析效果,金屬間化物,不潮濕,歪扭,無鉛焊接等.只有處理了這些問題,回流焊接作為一個重要的SMT安裝辦法,才能在超纖細距離的年代繼續(xù)成功地保留下去。
焊膏的回流焊接是用在SMT安裝工藝中的主要板級互連辦法，這種焊接辦法把所需要的焊接特性極好地結(jié)合在一同，這些特性包含易于加工、對各種SMT設(shè)計有廣泛的兼容性，具有高的焊接可靠性以及本錢低等；然而，在回流焊接被用作為最重要的SMT元件級和板級互連辦法的時分，它也遭到要求進一步改善焊接功能的應戰(zhàn)，事實上，回流焊接技能能否經(jīng)受住這一應戰(zhàn)將決定焊膏能否繼續(xù)作為首要的SMT焊接資料，尤其是在超纖細距離技能不斷獲得進展的狀況之下。下面咱們將討論影響改善回流焊接功能的幾個主要問題，為發(fā)激起工業(yè)界研究出處理這一課題的新辦法，咱們分別對每個問題簡要介紹如下：
元件固定
雙面回流焊接已選用多年，在此，先對第一面進行印刷布線，安裝元件和軟熔，然后翻過來對電路板的另一面進行加工處理，為了愈加節(jié)省起見，某些工藝省去了對第一面的軟熔，而是一同軟熔頂面和底面，典型的比如是電路板底面上僅裝有小的元件，如芯片電容器和芯片電阻器，因為印刷電路板（PCB）的設(shè)計越來越雜亂，裝在底面上的元件也越來越大，成果軟熔時元件掉落成為一個重要的問題。明顯，元件掉落現(xiàn)象是因為軟熔時熔化了的焊料對元件的垂直固定力缺乏，而垂直固定力缺乏可歸因于元件分量添加，元件的可焊性差，焊劑的潮濕性或焊料量缺乏等。其間，第一個要素是最根本的原因。假如在對后邊的三個要素加以改善后仍有元件掉落現(xiàn)象存在，就必須運用SMT粘結(jié)劑。明顯，運用粘結(jié)劑將會使軟熔時元件自對準的效果變差。
未焊滿
未焊滿是在相鄰的引線之間構(gòu)成焊橋。通常，所有能引起焊膏坍落的要素都會導致未焊滿，這些要素包含：1，升溫速度太快；2，焊膏的觸變功能太差或是焊膏的粘度在剪切后康復太慢；3，金屬負荷或固體含量太低；4，粉料粒度散布太廣；5；焊劑外表張力太小?？墒牵洳⒎潜囟ㄒ鹞春笣M，在軟熔時，熔化了的未焊滿焊料在外表張力的推進下有斷開的或許，焊料丟失現(xiàn)象將使未焊滿問題變得愈加嚴重。在此狀況下，因為焊料丟失而集合在某一區(qū)域的過量的焊料將會使熔融焊料變得過多而不易斷開。
除了引起焊膏坍落的要素而外，下面的要素也引起未滿焊的常見原因：1，相對于焊點之間的空間而言，焊膏熔敷太多；2，加熱溫度過高；3，焊膏受熱速度比電路板更快；4，焊劑潮濕速度太快；5，焊劑蒸氣壓太低；6；焊劑的溶劑成分太高；7，焊劑樹脂軟化點太低。
斷續(xù)潮濕
焊料膜的斷續(xù)潮濕是指有水呈現(xiàn)在光滑的外表上（1.4.5.），這是因為焊料能粘附在大多數(shù)的固體金屬外表上，并且在熔化了的焊料掩蓋層下隱藏著某些未被潮濕的點，因而，在開端用熔化的焊料來掩蓋外表時，會有斷續(xù)潮濕現(xiàn)象呈現(xiàn)。亞穩(wěn)態(tài)的熔融焊料掩蓋層在最小外表能驅(qū)動力的效果下會產(chǎn)生收縮，不一會兒之后就集合成分離的小球和脊狀禿起物。斷續(xù)潮濕也能由部件與熔化的焊料相觸摸時放出的氣體而引起。因為有機物的熱分解或無機物的水合效果而開釋的水分都會產(chǎn)生氣體。水蒸氣是這些有關(guān)氣體的最常見的成份，在焊接溫度下，水蒸氣具極強的氧化效果，能夠氧化熔融焊料膜的外表或某些外表下的界面（典型的比如是在熔融焊料交界上的金屬氧化物外表）。常見的狀況是較高的焊接溫度和較長的停留時刻會導致更為嚴重的斷續(xù)潮濕現(xiàn)象，尤其是在基體金屬之中，反應速度的添加會導致愈加強烈的氣體開釋。與此一同，較長的停留時刻也會延長氣體開釋的時刻。以上兩方面都會添加開釋出的氣體量，消除斷續(xù)潮濕現(xiàn)象的辦法是：1，下降焊接溫度；2，縮短軟熔的停留時刻；3，選用流動的慵懶氣氛；4，下降污染程度。
低殘留物
對不必整理的軟熔工藝而言，為了獲得裝飾上或功能上的效果，常常要求低殘留物，對功能要求方面的比如包含“經(jīng)過在電路中測驗的焊劑殘留物來探查測驗堆焊層以及在刺進接頭與堆焊層之間或在刺進接頭與軟熔焊接點鄰近的通孔之間實施電觸摸”，較多的焊劑殘渣常會導致在要實施電觸摸的金屬表層上有過多的殘留物掩蓋，這會阻礙電銜接的建立，在電路密度日益添加的狀況下，這個問題越發(fā)遭到人們的重視。
明顯，不必整理的低殘留物焊膏是滿意這個要求的一個抱負的處理辦法。然而，與此相關(guān)的軟熔必要條件卻使這個問題變得愈加雜亂化了。為了預測在不同等級的慵懶軟熔氣氛中低殘留物焊膏的焊接功能，提出一個半經(jīng)歷的模型，這個模型預示，跟著氧含量的下降，焊接功能會迅速地改善，然后逐步趨于平穩(wěn)，試驗成果表明，跟著氧濃度的下降，焊接強度和焊膏的潮濕才能會有所添加，此外，焊接強度也隨焊劑中固體含量的添加而添加。試驗數(shù)據(jù)所提出的模型是可比較的，并強有力地證明了模型是有效的，能夠用以預測焊膏與資料的焊接功能，因而，能夠斷語，為了在焊接工藝中成功地選用不必整理的低殘留物焊料，應當運用慵懶的軟熔氣氛。
空隙
空隙是指在元件引線與電路板焊點之間沒有構(gòu)成焊接點。一般來說，這可歸因于以下四方面的原因：1，焊料熔敷缺乏；2，引線共面性差；3，潮濕不行；4，焊料損耗棗這是由預鍍錫的印刷電路板上焊膏坍落，引線的芯吸效果（2.3.4）或焊點鄰近的通孔引起的,引線共面性問題是新的分量較輕的12密耳（μm）距離的四芯線扁平集成電路(QFP棗Quad flat packs)的一個特別令人重視的問題,為了處理這個問題,提出了在安裝之前用焊料來預涂覆焊點的辦法(9),此法是擴大部分焊點的尺度并沿著興起的焊料預掩蓋區(qū)構(gòu)成一個可操控的部分焊接區(qū),并由此來抵償引線共面性的改變和避免空隙,引線的芯吸效果能夠經(jīng)過減慢加熱速度以及讓底面比頂面受熱更多來加以處理,此外,運用潮濕速度較慢的焊劑,較高的活化溫度或能推遲熔化的焊膏(如混有錫粉和鉛粉的焊膏)也能最大限度地削減芯吸效果.在用錫鉛掩蓋層光整電路板之前,用焊料掩膜來掩蓋銜接途徑也能避免由鄰近的通孔引起的芯吸作
成球不良
BGA成球常遇到諸如未焊滿,焊球不對準,焊球漏失以及焊料量缺乏等缺點,這通常是因為軟熔時對球體的固定力缺乏或自定心力缺乏而引起。固定力缺乏或許是由低粘稠,高阻擋厚度或高放氣速度構(gòu)成的；而自定力缺乏一般由焊劑活性較弱或焊料量過低而引起。
BGA成球效果可經(jīng)過獨自運用焊膏或許將焊料球與焊膏以及焊料球與焊劑一同運用來完成; 正確的可行辦法是將全體預成形與焊劑或焊膏一同運用。最通用的辦法看來是將焊料球與焊膏一同運用，利用錫62或錫63球焊的成球工藝產(chǎn)生了極好的效果。在運用焊劑來進行錫62或錫63球焊的狀況下,缺點率跟著焊劑粘度,溶劑的揮發(fā)性和距離尺度的下降而添加，一同也跟著焊劑的熔敷厚度，焊劑的活性以及焊點直徑的添加而添加，在用焊膏來進行高溫熔化的球焊系統(tǒng)中，沒有觀察到有焊球漏失現(xiàn)象呈現(xiàn)，并且其對準精確度隨焊膏熔敷厚度與溶劑揮發(fā)性，焊劑的活性，焊點的尺度與可焊性以及金屬負載的添加而添加，在運用錫63焊膏時，焊膏的粘度，距離與軟熔截面對高熔化溫度下的成球率幾乎沒有影響。在要求選用慣例的印刷棗開釋工藝的狀況下，易于開釋的焊膏對焊膏的獨自成球是至關(guān)重要的。全體預成形的成球工藝也是很的開展的出路的。削減焊料鏈接的厚度與寬度對進步成球的成功率也是相當重要的。
構(gòu)成孔隙
構(gòu)成孔隙通常是一個與焊接接頭的相關(guān)的問題。尤其是應用SMT技能來軟熔焊膏的時分，在選用無引線陶瓷芯片的狀況下，絕大部分的大孔隙(>0.0005英寸/0.01毫米)是處于LCCC焊點和印刷電路板焊點之間，與此一同,在LCCC城堡狀物鄰近的角焊縫中,僅有很少量的小孔隙，孔隙的存在會影響焊接接頭的機械功能,并會危害接頭的強度,延展性和疲憊壽命,這是因為孔隙的成長會聚結(jié)成可延伸的裂紋并導致疲憊，孔隙也會使焊料的應力和 協(xié)變添加,這也是引起損壞的原因。此外,焊料在凝固時會產(chǎn)生收縮,焊接電鍍通孔時的分層排氣以及夾藏焊劑等也是構(gòu)成孔隙的原因。
在焊接進程中,構(gòu)成孔隙的械制是比較雜亂的，一般而言,孔隙是由軟熔時夾層狀結(jié)構(gòu)中的焊猜中夾藏的焊劑排氣而構(gòu)成的(2,13)孔隙的構(gòu)成主要由金屬化區(qū)的可焊性決定,并跟著焊劑活性的下降,粉末的金屬負荷的添加以及引線接頭下的掩蓋區(qū)的添加而改變,削減焊料顆粒的尺度僅能銷許添加孔隙。此外,孔隙的構(gòu)成也與焊料粉的聚結(jié)和消除固定金屬氧化物之間的時刻分配有關(guān)。焊膏聚結(jié)越早，構(gòu)成的孔隙也越多。通常,大孔隙的份額隨總孔隙量的添加而添加.與總孔隙量的分析成果所示的狀況比較,那些有啟發(fā)性的引起孔隙構(gòu)成要素將對焊接接頭的可靠性產(chǎn)生更大的影響,操控孔隙構(gòu)成的辦法包含:1,改善元件/衫底的可焊性;2,選用具有較高助焊活性的焊劑;3,削減焊料粉狀氧化物;4,選用慵懶加熱氣氛.5,減緩軟熔前的預熱進程.與上述狀況比較,在BGA安裝中孔隙的構(gòu)成遵照一個略有不同的模式(14).一般說來.在選用錫63焊料塊的BGA安裝中孔隙主要是在板級安裝階段生成的.在預鍍錫的印刷電路板上,BGA接頭的孔隙量隨溶劑的揮發(fā)性,金屬成分和軟熔溫度的升高而添加,一同也隨粉粒尺度的削減而添加;這可由決定焊劑排出速度的粘度來加以解說.按照這個模型,在軟熔溫度下有較高粘度的助焊劑介質(zhì)會阻礙焊劑從熔融焊猜中排出,因而,添加夾藏焊劑的數(shù)量會增大放氣的或許性,從而導致在BGA安裝中有較大的孔隙度.在不考慮固定的金屬化區(qū)的可焊性的狀況下,焊劑的活性和軟熔氣氛對孔隙生成的影響似乎能夠忽略不計.大孔隙的份額會隨總孔隙量的添加而添加,這就表明,與總孔隙量分析成果所示的狀況比較,在BGA中引起孔隙生成的要素對焊接接頭的可靠性有更大的影響,這一點與在SMT工藝中空隙生城的狀況類似。
當錫膏至于一個加熱的環(huán)境中，錫膏回流分為五個階段 首要，用于達到所需粘度和絲印功能的溶劑開端蒸騰，溫度上升必需慢(大約每秒3°C)，以約束沸騰和飛濺，避免構(gòu)成小錫珠，還有，一些元件對內(nèi)部應力比較靈敏，假如元件外部溫度上升太快，會構(gòu)成開裂。
助焊劑活躍，化學清洗舉動開端，水溶性助焊劑和免洗型助焊劑都會產(chǎn)生同樣的清洗舉動，只不過溫度稍微不同。將金屬氧化物和某些污染從即將結(jié)合的金屬和焊錫顆粒上清除。好的冶金學上的錫焊點要求“清潔”的外表。
當溫度繼續(xù)上升，焊錫顆粒首要獨自熔化，并開端液化和外表吸錫的“燈草”進程。這樣在所有或許的外表上掩蓋，并開端構(gòu)成錫焊點。
這個階段最為重要，當單個的焊錫顆粒全部熔化后，結(jié)合一同構(gòu)成液態(tài)錫，這時外表張力效果開端構(gòu)成焊腳外表，假如元件引腳與PCB焊盤的空隙超過4mil，則極或許因為外表張力使引腳和焊盤分隔，即構(gòu)成錫點開路。
冷卻階段，假如冷卻快，錫點強度會稍微大一點，但不能夠太快而引起元件內(nèi)部的溫度應力。
回流焊接要求總結(jié)：
重要的是有充分的緩慢加熱來安全地蒸騰溶劑，避免錫珠構(gòu)成和約束因為溫度脹大引起的元件內(nèi)部應力，構(gòu)成開裂痕可靠性問題。
其次，助焊劑活躍階段必須有適當?shù)臅r刻和溫度，允許清潔階段在焊錫顆粒剛剛開端熔化時完成。
時刻溫度曲線中焊錫熔化的階段是最重要的，必須充分地讓焊錫顆粒徹底熔化，液化構(gòu)成冶金焊接，剩下溶劑和助焊劑殘余的蒸騰，構(gòu)成焊腳外表。此階段假如太熱或太長，或許對元件和PCB構(gòu)成傷害。
錫膏回流溫度曲線的設(shè)定，最好是根據(jù)錫膏供貨商提供的數(shù)據(jù)進行，一同掌握元件內(nèi)部溫度應力改變原則，即加熱溫升速度小于每秒3°C，和冷卻溫降速度小于5° C。
PCB安裝假如尺度和分量很類似的話，可用同一個溫度曲線。
重要的是要常常乃至每天檢測溫度曲線是否正確。
總 結(jié)
焊膏的回流焊接是SMT安裝工藝中的主要的板極互連辦法，影響回流焊接的主要問題包含：底面元件的固定、未焊滿、斷續(xù)潮濕、低殘留物、空隙、焊料成球、焊料結(jié)珠、焊接角焊縫抬起、TombstoningBGA成球不良、構(gòu)成孔隙等,問題還不僅限于此,在本文中未提及的問題還有浸析效果,金屬間化物,不潮濕,歪扭,無鉛焊接等.只有處理了這些問題,回流焊接作為一個重要的SMT安裝辦法,才能在超纖細距離的年代繼續(xù)成功地保留下去。
