錫膏焊接工藝分析 發布時間：2021-09-24 11:06:13
隨著歐洲環境立法，如RoHS以及PCB市場力量，正在推動走向無鉛焊料的轉化。電子產品導入無鉛制程后，由于無鉛焊料的特性，如熔點高、潤濕性差、工藝窗口窄等，焊接過程出現了無鉛焊接特有的缺陷及水平，如錫珠、焊點粗糙、漏焊和少錫，以及空洞等。
以下幾點請注意，容易導致焊接不良：
1、焊盤鍍層厚度不夠,導致焊接不良
倒裝基板焊盤表面鍍層厚度不夠,如錫厚不夠,將導致高溫下熔融時錫不夠,芯片與焊盤不能很好地焊接.對于焊盤表面錫厚根據芯片尺寸的PN極做出相對應的調整。
2、焊盤表面臟,造成錫層不浸潤
板面清洗不干凈,如基板未過清洗線等,將造成焊盤表面雜質殘留.焊接不良.
3、偏位上焊盤,引起焊接不良
偏位上貼裝芯片的焊盤,也將引起焊接不良。
4、焊盤不牢殘缺,引起芯片焊不上或焊
5、定位孔與圖形間距不符合要求,造成印錫膏偏位而短路
方法：
1.用X-ray無損觀察
2.用SEM-EDS做切片觀察
3.用DSC做熔點分析
通過對失效燈珠進行切片觀察可發現燈珠焊錫層內部存在不熔融的現象，這會導致焊錫的熱阻增高、導熱系數下降。
空洞形成的因素：
1.助焊劑揮發
一般認為，在回流區FLUX已經被消耗殆盡，錫膏的粘度發生了較大變化，此時FLUX中有機物高溫裂解后產生的氣泡無法及時逸出，被包圍在錫球中，冷卻后就形成空洞。研究發現，空洞的產生與焊料本身的表面張力有著直接的聯系。錫膏的表面張力越大，高溫裂解的氣泡被團團包圍在錫球之中，就越難逸出焊球。相比有鉛焊料，無鉛焊料比重小、表面張力大（無鉛：4.60*10-3N/260℃，有鉛：3.80*10-3N/260℃），已經陷入高溫裂解的氣泡，由于無鉛焊料顆粒小、空隙少，加之較高的表面張力，逃逸到外面的幾率就更小。這也是通常無鉛工藝空洞發生幾率及嚴重程度高于有鉛的原因。
2.水汽揮發
PCB本身吸潮或盲孔殘留的藥水，如果在加工過程中不能將其完全烘烤出來，回流焊接過程中受高溫產生揮發，同樣也會在盲孔上方形成空洞。
此外，如果焊膏使用方法不當，車間溫濕度失控等，也會導致錫膏吸收過多空氣中的水分，從而使回流焊后產生空洞的幾率大大增加。
3.柯肯達爾效應
柯肯達爾效應指兩種擴散速率不同的金屬在擴散過程中會形成缺陷的現象，由其形成的空洞一般接近不同金屬的界面間，是由不同擴散速率的金屬元素在生成界面合金層時所產生的微小空洞，通常X-Ray無法檢測，必須采用掃描電鏡才能觀察清楚。
