焊(han)錫膏使用(yòng)中的常見(jian)問題分析(xī)

       焊錫(xi)膏使用中(zhong)的常見問(wen)題分析

  焊(han)膏的回流(liu)焊接是用(yong)在smt裝配工(gōng)藝中的主(zhu)要闆級互(hu)連方法，這(zhe)種焊接方(fāng)法把所需(xū)要的焊接(jiē)特性極好(hǎo)地結合在(zài)一起，這些(xie)特性包括(kuo)易于加工(gōng)、對各種SMT設(shè)計有廣泛(fàn)的兼容性(xing)，具有高的(de)焊接可靠(kào)性以及成(cheng)本低等;然(rán)而，在回流(liú)焊接被用(yong)作爲最重(zhòng)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(zhè)一挑戰将(jiāng)決定焊膏(gao)能否繼續(xu)作爲首要(yao)的SMT焊接材(cai)料，尤其是(shi)在超細微(wei)間距技術(shu)不斷取得(dé)進展的情(qíng)況之下。下(xià)面我們将(jiang)探讨影響(xiang)改進回流(liú)焊接性能(neng)的幾個主(zhu)要問題，爲(wèi)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(duì)每個問題(ti)簡要介紹(shào)。
　　底面元件(jian)的固定

　　雙(shuang)面回流焊(han)接已采用(yong)多年，在此(cǐ)，先對第一(yi)面進行印(yin)刷布線，安(ān)裝元件和(hé)軟熔，然後(hou)翻過來對(dui)電路闆的(de)另一面進(jin)行加工處(chu)理，爲了更(geng)加節省起(qi)見，某些工(gong)藝省去了(le)對第一面(mian)的軟熔，而(er)是同時軟(ruan)熔頂面和(hé)底面，典型(xing)的例子是(shì)電路闆底(di)面上僅裝(zhuang)有小的元(yuán)件，如芯片(pian)電容器和(he)芯片電阻(zǔ)器，由于印(yìn)刷電路闆(pǎn)(PCB)的設計越(yue)來越複雜(zá)，裝在底面(miàn)上的元件(jian)也越來越(yue)大，結果軟(ruan)熔時元件(jian)脫落成爲(wèi)一個重要(yao)的問題。顯(xiǎn)然，元件脫(tuō)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(guī)因于元件(jian)重量增加(jia)，元件的可(kě)焊性差，焊(hàn)劑的潤濕(shī)性或焊料(liào)量不足等(děng)。其中，第一(yi)個因素是(shì)最根本的(de)原因。如果(guo)在對後面(miàn)的三個因(yīn)素加以改(gai)進後仍有(yǒu)元件脫落(luò)現象存在(zài)，就必須使(shi)用SMT粘結劑(jì)。顯然，使用(yong)粘結劑将(jiang)會使軟熔(rong)時元件自(zi)對準的效(xiào)果變差。

　　未(wei)焊滿

　　未焊(han)滿是在相(xiang)鄰的引線(xiàn)之間形成(cheng)焊橋。通常(chang)，所有能引(yin)起焊膏坍(tan)落的因素(sù)都會導緻(zhi)未焊滿，這(zhè)些因素包(bao)括：

　　1，升溫速(su)度太快;

　　2，焊(hàn)膏的觸變(biàn)性能太差(chà)或是焊膏(gāo)的粘度在(zài)剪切後恢(hui)複太慢;

　　3，金(jīn)屬負荷或(huò)固體含量(liang)太低;

　　4，粉料(liao)粒度分布(bu)太廣;

　　5;焊劑(ji)表面張力(li)太小。但是(shi)，坍落并非(fēi)必然引起(qi)未焊滿，在(zài)軟熔時，熔(rong)化了的未(wei)焊滿焊料(liào)在表面張(zhang)力的推動(dong)下有斷開(kai)的可能，焊(hàn)料流失現(xian)象将使未(wei)焊滿問題(tí)變得更加(jia)嚴重。在此(ci)情況下，由(yóu)于焊料流(liú)失而聚集(ji)在某一區(qū)域的過量(liàng)的焊料将(jiang)會使熔融(róng)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(wài)，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(han)點之間的(de)空間而言(yán)，焊膏熔敷(fū)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(kuai);

　　4，焊劑潤濕(shī)速度太快(kuai);

　　5，焊劑蒸氣(qì)壓太低;

　　6;焊(han)劑的溶劑(jì)成分太高(gāo);

　　7，焊劑樹脂(zhī)軟化點太(tai)低。

　　斷續潤(run)濕

　　焊料膜(mó)的斷續潤(run)濕是指有(yǒu)水出現在(zài)光滑的表(biao)面上(1.4.5.)，這是(shi)由于焊料(liào)能粘附在(zài)大多數的(de)固體金屬(shǔ)表面上，并(bing)且在熔化(hua)了的焊料(liào)覆蓋層下(xia)隐藏着某(mou)些未被潤(run)濕的點，因(yīn)此，在最初(chū)用熔化的(de)焊料來覆(fù)蓋表面時(shí)，會有斷續(xù)潤濕現象(xiàng)出現。亞穩(wěn)态的熔融(rong)焊料覆蓋(gài)層在最小(xiao)表面能驅(qu)動力的作(zuo)用下會發(fā)生收縮，不(bu)一會兒之(zhī)後就聚集(jí)成分離的(de)小球和脊(jǐ)狀秃起物(wù)。斷續潤濕(shī)也能由部(bù)件與熔化(hua)的焊料相(xiàng)接觸時放(fàng)出的氣體(ti)而引起。由(you)于有機物(wù)的熱分解(jie)或無機物(wù)的水合作(zuo)用而釋放(fàng)的水分都(dou)會産生氣(qì)體。水蒸氣(qi)是這些有(yǒu)關氣體的(de)最常見的(de)成份，在焊(han)接溫度下(xià)，水蒸氣具(ju)極強的氧(yǎng)化作用，能(neng)夠氧化熔(róng)融焊料膜(mo)的表面或(huo)某些表面(mian)下的界面(mian)(典型的例(lì)子是在熔(rong)融焊料交(jiao)界上的金(jīn)屬氧化物(wu)表面)。常見(jiàn)的情況是(shi)較高的焊(han)接溫度和(hé)較長的停(tíng)留時間會(hui)導緻更爲(wèi)嚴重的斷(duàn)續潤濕現(xian)象，尤其是(shi)在基體金(jīn)屬之中，反(fan)應速度的(de)增加會導(dǎo)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(jiān)。以上兩方(fāng)面都會增(zēng)加釋放出(chū)的氣體量(liang)，消除斷續(xù)潤濕現象(xiang)的方法是(shi)：

　　1，降低焊接(jie)溫度;

　　2，縮短(duǎn)軟熔的停(tíng)留時間;

　　3，采(cai)用流動的(de)惰性氣氛(fēn);

　　4，降低污染(rǎn)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(shi)上或功能(néng)上的效果(guo)，常常要求(qiu)低殘留物(wù)，對功能要(yao)求方面的(de)例子包括(kuò)“通過在電(diàn)路中測試(shi)的焊劑殘(cán)留物來探(tan)查測試堆(duī)焊層以及(ji)在插入接(jiē)頭與堆焊(han)層之間或(huò)在插入接(jiē)頭與軟熔(rong)焊接點附(fu)近的通孔(kong)之間實行(háng)電接觸”，較(jiao)多的焊劑(ji)殘渣常會(hui)導緻在要(yào)實行電接(jie)觸的金屬(shu)表層上有(you)過多的殘(cán)留物覆蓋(gài)，這會妨礙(ài)電連接的(de)建立，在電(diàn)路密度日(ri)益增加的(de)情況下，這(zhe)個問題越(yue)發受到人(ren)們的關注(zhù)。

　　顯然，不用(yong)清理的低(di)殘留物焊(han)膏是滿足(zu)這個要求(qiú)的一個理(lǐ)想的解決(jue)辦法。然而(er)，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(yu)測在不同(tóng)級别的惰(duò)性軟熔氣(qì)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(yu)示，随着氧(yang)含量的降(jiang)低，焊接性(xing)能會迅速(su)地改進，然(rán)後逐漸趨(qu)于平穩，實(shí)驗結果表(biǎo)明，随着氧(yǎng)濃度的降(jiàng)低，焊接強(qiang)度和焊膏(gāo)的潤濕能(néng)力會有所(suǒ)增加，此外(wài)，焊接強度(du)也随焊劑(jì)中固體含(han)量的增加(jiā)而增加。實(shí)驗數據所(suo)提出的模(mó)型是可比(bǐ)較的，并強(qiáng)有力地證(zhèng)明了模型(xing)是有效的(de)，能夠用以(yi)預測焊膏(gāo)與材料的(de)焊接性能(neng)，因此，可以(yi)斷言，爲了(le)在焊接工(gōng)藝中成功(gong)地采用不(bú)用清理的(de)低殘留物(wu)焊料，應當(dāng)使用惰性(xing)的軟熔氣(qi)氛。 間隙 　間(jian)隙是指在(zai)元件引線(xiàn)與電路闆(pan)焊點之間(jian)沒有形成(chéng)焊接點。

　　一(yī)般來說，這(zhe)可歸因于(yu)以下四方(fāng)面的原因(yīn)：

　　1，焊料熔敷(fū)不足;

　　2，引線(xian)共面性差(chà);

　　3，潤濕不夠(gòu);

　　4，焊料損耗(hào)棗這是由(yóu)預鍍錫的(de)印刷電路(lu)闆上焊膏(gao)坍落，引線(xian)的芯吸作(zuo)用(2.3.4)或焊點(dian)附近的通(tong)孔引起的(de),引線共面(mian)性問題是(shì)新的重量(liang)較輕的12密(mì)耳(μm)間距的(de)四芯線扁(biǎn)平集成電(dian)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(chū)了在裝配(pèi)之前用焊(han)料來預塗(tu)覆焊點的(de)方法(9),此法(fǎ)是擴大局(jú)部焊點的(de)尺寸并沿(yán)着鼓起的(de)焊料預覆(fu)蓋區形成(cheng)一個可控(kong)制的局部(bù)焊接區,并(bing)由此來抵(di)償引線共(gong)面性的變(bian)化和防止(zhi)間隙,引線(xiàn)的芯吸作(zuo)用可以通(tōng)過減慢加(jia)熱速度以(yǐ)及讓底面(miàn)比頂面受(shou)熱更多來(lai)加以解決(jue),此外,使用(yong)潤濕速度(dù)較慢的焊(hàn)劑,較高的(de)活化溫度(du)或能延緩(huǎn)熔化的焊(hàn)膏(如混有(you)錫粉和鉛(qiān)粉的焊膏(gāo))也能最大(da)限度地減(jiǎn)少芯吸作(zuò)用.在用錫(xi)鉛覆蓋層(céng)光整電路(lù)闆之前,用(yòng)焊料掩膜(mo)來覆蓋連(lián)接路徑也(ye)能防止由(you)附近的通(tong)孔引起的(de)芯吸作用(yong)。

　　焊料成球(qiu)

　　焊料成球(qiú)是最常見(jiàn)的也是最(zui)棘手的問(wèn)題，這指軟(ruǎn)熔工序中(zhong)焊料在離(li)主焊料熔(rong)池不遠的(de)地方凝固(gu)成大小不(bu)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(fěn)組成的，焊(han)料成球使(shǐ)人們耽心(xīn)會有電路(lu)短路、漏電(diàn)和焊接點(dian)上焊料不(bu)足等問題(ti)發生，随着(zhe)細微間距(jù)技術和不(bú)用清理的(de)焊接方法(fǎ)的進展，人(ren)們越來越(yuè)迫切地要(yao)求使用無(wu)焊料成球(qiú)現象的SMT工(gōng)藝。

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

　　1,由于電路(lu)印制工藝(yi)不當而造(zao)成的油漬(zi);

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

　　3,焊膏(gao)過多地暴(bao)露在潮濕(shi)環境中;

　　4,不(bu)适當的加(jia)熱方法;

　　5,加(jiā)熱速度太(tài)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(yòng);

　　8,焊劑活性(xing)不夠;

　　9,焊粉(fěn)氧化物或(huo)污染過多(duo);

　　10,塵粒太多(duo);

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

　　12,由于(yú)焊膏配方(fāng)不當而引(yǐn)起的焊料(liao)坍落;

　　13、焊膏(gao)使用前沒(méi)有充分恢(hui)複至室溫(wēn)就打開包(bao)裝使用;

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

　　15、焊膏中(zhong)金屬含量(liang)偏低。

　　焊料(liao)結珠

　　焊料(liao)結珠是在(zai)使用焊膏(gāo)和SMT工藝時(shi)焊料成球(qiu)的一個特(tè)殊現象.，簡(jian)單地說,焊(han)珠是指那(na)些非常大(da)的焊球,其(qí)上粘帶有(you)(或沒有)細(xi)小的焊料(liao)球(11).它們形(xing)成在具有(you)極低的托(tuo)腳的元件(jian)如芯片電(diàn)容器的周(zhōu)圍。焊料結(jie)珠是由焊(hàn)劑排氣而(ér)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(qi)促進了焊(hàn)膏在低間(jiān)隙元件下(xià)形成孤立(lì)的團粒,在(zai)軟熔時,熔(róng)化了的孤(gu)立焊膏再(zài)次從元件(jiàn)下冒出來(lái),并聚結起(qǐ)。

　　焊接結珠(zhū)的原因包(bao)括：

　　1,印刷電(dian)路的厚度(du)太高;

　　2,焊點(diǎn)和元件重(zhong)疊太多;

　　3,在(zài)元件下塗(tu)了過多的(de)錫膏;

　　4,安置(zhì)元件的壓(ya)力太大;

　　5,預(yu)熱時溫度(dù)上升速度(du)太快;

　　6,預熱(re)溫度太高(gao);

　　7,在濕氣從(cong)元件和阻(zǔ)焊料中釋(shì)放出來;

　　8,焊(hàn)劑的活性(xing)太高;

　　9,所用(yong)的粉料太(tai)細;

　　10,金屬負(fu)荷太低;

　　11,焊(han)膏坍落太(tài)多;

　　12,焊粉氧(yang)化物太多(duō);

　　13,溶劑蒸氣(qi)壓不足。消(xiāo)除焊料結(jie)珠的最簡(jian)易的方法(fa)也許是改(gǎi)變模版孔(kong)隙形狀,以(yi)使在低托(tuō)腳元件和(hé)焊點之間(jiān)夾有較少(shao)的焊膏。

　　焊(han)接角焊接(jie)擡起

　　焊接(jie)角縫擡起(qi)指在波峰(feng)焊接後引(yin)線和焊接(jiē)角焊縫從(cóng)具有細微(wei)電路間距(jù)的四芯線(xian)組扁平集(ji)成電路(QFP)的(de)焊點上完(wán)全擡起來(lái),特别是在(zài)元件棱角(jiǎo)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(jia)在引線上(shang)的機械應(yīng)力,或者是(shi)在處理電(diàn)路闆時所(suǒ)受到的機(jī)械損壞(12),在(zai)波峰焊前(qian)抽樣檢測(cè)時,用一個(gè)鑷子劃過(guo)QFP元件的引(yǐn)線,以确定(dìng)是否所有(yǒu)的引線在(zai)軟溶烘烤(kǎo)時都焊上(shang)了;其結果(guǒ)是産生了(le)沒有對準(zhǔn)的焊趾,這(zhè)可在從上(shang)向下觀察(cha)看到,如果(guǒ)闆的下面(miàn)加熱在焊(hàn)接區/角焊(han)縫的間界(jiè)面上引起(qi)了部分二(er)次軟熔,那(nà)麽,從電路(lù)闆擡起引(yǐn)線和角焊(hàn)縫能夠減(jian)輕内在的(de)應力,防止(zhi)這個問題(ti)的一個辦(bàn)法是在波(bo)峰焊之後(hou)(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(xiàn)元件(如片(piàn)式電容器(qi)或電阻)的(de)一端離開(kāi)了襯底，甚(shèn)至整個元(yuán)件都支在(zai)它的一端(duān)上。 Tombstoning也稱爲(wèi)Manhattan效應、Drawbridging 效應(yīng)或Stonehenge 效應，它(ta)是由軟熔(róng)元件兩端(duān)不均勻潤(run)濕而引起(qǐ)的;因此,熔(róng)融焊料的(de)不夠均衡(heng)的表面張(zhāng)力拉力就(jiù)施加在元(yuan)件的兩端(duan)上,随着SMT小(xiǎo)型化的進(jin)展,電子元(yuán)件對這個(gè)問題也變(biàn)得越來越(yuè)敏感。

　　此種(zhong)狀況形成(chéng)的原因：

　　1、加(jiā)熱不均勻(yun);

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

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

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

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

　　6、預熱溫度(dù)太低;

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

　　BGA成球常(cháng)遇到諸如(rú)未焊滿,焊(hàn)球不對準(zhǔn),焊球漏失(shi)以及焊料(liao)量不足等(děng)缺陷,這通(tōng)常是由于(yu)軟熔時對(duì)球體的固(gu)定力不足(zu)或自定心(xīn)力不足而(ér)引起。固定(ding)力不足可(kě)能是由低(dī)粘稠,高阻(zu)擋厚度或(huò)高放氣速(sù)度造成的(de);而自定力(lì)不足一般(bān)由焊劑活(huo)性較弱或(huo)焊料量過(guò)低而引起(qi)。

　　BGA成球作用(yong)可通過單(dan)獨使用焊(han)膏或者将(jiang)焊料球與(yu)焊膏以及(ji)焊料球與(yǔ)焊劑一起(qǐ)使用來實(shi)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(yòng)的方法看(kàn)來是将焊(hàn)料球與焊(hàn)膏一起使(shǐ)用，利用錫(xī)62或錫63球焊(hàn)的成球工(gōng)藝産生了(le)極好的效(xiao)果。在使用(yòng)焊劑來進(jìn)行錫62或錫(xi)63球焊的情(qíng)況下,缺陷(xian)率随着焊(hàn)劑粘度,溶(rong)劑的揮發(fā)性和間距(ju)尺寸的下(xià)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(hang)高溫熔化(hua)的球焊系(xi)統中，沒有(you)觀察到有(you)焊球漏失(shī)現象出現(xiàn)，并且其對(dui)準精确度(du)随焊膏熔(rong)敷厚度與(yǔ)溶劑揮發(fa)性，焊劑的(de)活性，焊點(diǎn)的尺寸與(yu)可焊性以(yi)及金屬負(fu)載的增加(jiā)而增加，在(zai)使用錫63焊(hàn)膏時，焊膏(gāo)的粘度，間(jian)距與軟熔(róng)截面對高(gao)熔化溫度(du)下的成球(qiu)率幾乎沒(mei)有影響。在(zai)要求采用(yòng)常規的印(yìn)刷棗釋放(fàng)工藝的情(qing)況下，易于(yu)釋放的焊(han)膏對焊膏(gao)的單獨成(cheng)球是至關(guān)重要的。整(zheng)體預成形(xíng)的成球工(gong)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(dui)提高成球(qiú)的成功率(lǜ)也是相當(dāng)重要的。 形(xing)成孔隙

　　形(xíng)成孔隙通(tōng)常是一個(gè)與焊接接(jie)頭的相關(guan)的問題。尤(yóu)其是應用(yòng)SMT技術來軟(ruan)熔焊膏的(de)時候，在采(cǎi)用無引線(xiàn)陶瓷芯片(pian)的情況下(xià)，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(shuā)電路闆焊(han)點之間，與(yu)此同時,在(zai)LCCC城堡狀物(wu)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(shi)因爲孔隙(xì)的生長會(huì)聚結成可(kě)延伸的裂(liè)紋并導緻(zhi)疲勞，孔隙(xì)也會使焊(hàn)料的應力(lì)和 協變增(zeng)加,這也是(shi)引起損壞(huai)的原因。此(ci)外,焊料在(zai)凝固時會(huì)發生收縮(suō),焊接電鍍(du)通孔時的(de)分層排氣(qi)以及夾帶(dai)焊劑等也(yě)是造成孔(kǒng)隙的原因(yin)。

　　在焊接過(guò)程中,形成(chéng)孔隙的械(xie)制是比較(jiao)複雜的，一(yi)般而言,孔(kong)隙是由軟(ruǎn)熔時夾層(céng)狀結構中(zhōng)的焊料中(zhōng)夾帶的焊(han)劑排氣而(er)造成的(2,13)孔(kǒng)隙的形成(cheng)主要由金(jīn)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(shu)負荷的增(zēng)加以及引(yǐn)線接頭下(xia)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(zeng)加孔隙。此(ci)外,孔隙的(de)形成也與(yǔ)焊料粉的(de)聚結和消(xiao)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(xing)成的孔隙(xi)也越多。通(tōng)常,大孔隙(xì)的比例随(suí)總孔隙量(liàng)的增加而(ér)增加.與總(zong)孔隙量的(de)分析結果(guǒ)所示的情(qing)況相比,那(na)些有啓發(fā)性的引起(qǐ)孔隙形成(cheng)因素将對(dui)焊接接頭(tóu)的可靠性(xing)産生更大(da)的影響。

　　控(kòng)制孔隙形(xing)成的方法(fǎ)包括:

　　1,改進(jin)元件/衫底(dǐ)的可焊性(xing);

　　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(rè)氣氛.

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

　　因此,增(zēng)加夾帶焊(han)劑的數量(liàng)會增大放(fang)氣的可能(neng)性,從而導(dao)緻在BGA裝配(pei)中有較大(dà)的孔隙度(dù).在不考慮(lü)固定的金(jin)屬化區的(de)可焊性的(de)情況下,焊(han)劑的活性(xing)和軟熔氣(qì)氛對孔隙(xi)生成的影(yǐng)響似乎可(ke)以忽略不(bu)計.大孔隙(xi)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(guo)所示的情(qing)況相比,在(zài)BGA中引起孔(kong)隙生成的(de)因素對焊(hàn)接接頭的(de)可靠性有(yǒu)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(kuàng)相似。

　　總結(jié) 　焊膏的回(hui)流焊接是(shì)SMT裝配工藝(yi)中的主要(yao)的闆極互(hù)連方法，影(ying)響回流焊(han)接的主要(yào)問題包括(kuo)：底面元件(jian)的固定、未(wei)焊滿、斷續(xu)潤濕、低殘(can)留物、間隙(xì)、焊料成球(qiu)、焊料結珠(zhū)、焊接角焊(hàn)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(ci),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(shī),歪扭,無鉛(qian)焊接等.隻(zhi)有 解決了(le)這些問題(ti),回流焊接(jie)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(bao)留下去。

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