無鉛焊接缺陷的分類及成因

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1、無鉛焊接缺陷的分類及成因

2、第1...吹氣孔銅溶出焊盤的銅溶解于焊料中。如果銅層太薄，非常長(zhǎng)的接觸時(shí)間會(huì)使銅完全溶解。二次回流如果波峰焊接過程中溫度超出焊錫膏的熔點(diǎn)SMD元件會(huì)被再次熔化。焊錫可能會(huì)被吸走使得元件引腳脫離焊盤，有時(shí)引腳和焊盤之間會(huì)保留少許連接并能通過電流，要發(fā)現(xiàn)這種缺陷就更加困難。在易發(fā)生的元件上放置散熱器可以防止二次回流。焊料上吸(燈芯效應(yīng))焊錫從焊接處向上流走，造成焊點(diǎn)焊錫不足。圖2焊料上吸。焊錫在彎腳處而沒有接觸元件體是可以接受的。元件損壞有些元件（如MELF）在錫波的熔錫中停留過久就可能碎裂。

3、另外一種情況，元件的點(diǎn)膠承受不住高溫而掉入焊錫中。圖3因?yàn)檫^熱造成的損壞的MELF。焊錫污染有些金屬會(huì)溶解于無鉛焊料中。焊料的溫度流速和合金成份確定了這種溶解的速度。因而要求持續(xù)監(jiān)測(cè)焊料成分。鉛，鉍，銅及其他金屬對(duì)焊料的污染會(huì)影響固化過程，錫鉛鉍合金會(huì)在焊料間形成低熔點(diǎn)部分，在加上作用于焊點(diǎn)的機(jī)械應(yīng)力，就會(huì)造成焊接裂縫。如果錫槽的構(gòu)成材料沒有沒有足夠的防護(hù)層，材料（不銹鋼）中的鐵會(huì)溶解于焊錫中形成FeSn2晶體。這種晶體的熔點(diǎn)高達(dá)510℃，因而會(huì)保留在焊錫中。由于在錫槽角落的錫流較慢，晶體通常集中在在角落處。但是如

4、果晶體與焊錫一起被泵出，晶體可能會(huì)留在焊點(diǎn)處引起橋接?；亓骱附酉嚓P(guān)的缺陷無鉛焊接使回流工藝窗變小。為了使焊錫完全熔化并且不損壞別的部件，一個(gè)關(guān)鍵的指標(biāo)是達(dá)到并保持最小的DT（在組件上最冷和最熱點(diǎn)的溫度差）。事實(shí)上很多回流焊接的缺陷都和印刷及焊錫膏特性有關(guān)。無鉛焊接中的缺陷和曾經(jīng)發(fā)生于SnPb工藝中的相似。元件一端立起這種命名形象的現(xiàn)象發(fā)生在片狀元件翻起并立于焊接端。一些研究表明無鉛焊錫膏可以降低元件一端立起的發(fā)生幾率，那是因?yàn)闊o鉛焊錫的潤(rùn)濕程度小而作用在元件上的力（如表面張力）也同樣明顯減小。錫珠這是一種位于元件側(cè)

5、面的焊錫球。錫珠常見的原因有：焊盤上錫膏過多，錫膏印刷不準(zhǔn)確，溶劑形成的氣體在回流預(yù)熱時(shí)從錫膏中排出。...圖4FeSn2針狀結(jié)晶體在組件上造成短路。錫橋造成的原因有：絲網(wǎng)印刷不準(zhǔn)確，印錫形狀模糊，錫膏塌落，錫膏過量或者是元件貼片不準(zhǔn)確。對(duì)BGA元件使用混合材料圖5用SnAgCu焊錫膏焊接SnPbBGA。當(dāng)焊錫膏和BGA焊錫球材料不匹配時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)問題。如果使用無鉛焊錫膏于BGA錫鉛焊錫球，錫球在183℃時(shí)熔化，而此時(shí)焊錫膏的氣體仍在排出。由于錫球已經(jīng)熔塌在焊錫膏上，氣體只能排入SnPb中形成大的空洞。如果使用Sn

6、Pb焊錫膏于無鉛的BGA焊錫球，必須確保錫球完全熔化以達(dá)到充分的自我對(duì)準(zhǔn)。建議很多缺陷和線路板材料質(zhì)量相關(guān)，板的可焊性依賴于好的存儲(chǔ)條件，受控的物流，合格的供應(yīng)商。對(duì)波峰焊接，焊錫溫度盡可能設(shè)低，防止元件過熱，材料損壞，尤其是焊錫膏再熔化（二次回流）。低的焊錫溫度能減低熔化的錫對(duì)錫槽及葉輪的侵蝕作用，而且限制FeSn2晶體的生成。在波峰焊接和回流焊中，很多缺陷源于助焊劑活性不夠。好的助焊劑能夠經(jīng)受住高溫，防止橋接等。很多的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)也證明了助焊劑的重要性。優(yōu)秀的制成工藝控制可以降低缺陷水平。使用SPC和Pareto技

7、術(shù)檢測(cè)制成工藝的穩(wěn)健性，完善組件設(shè)計(jì)更是關(guān)鍵?；亓骱附又谐浞值闹瞥晒に嚳刂萍瓤梢苑乐惯^熱又能降低缺陷發(fā)生率。簡(jiǎn)介GerjanDiepstraten是VirtonicsSoltek公司高級(jí)研究工程師。