smt裝配工藝中影響回流焊接的主要問題分析

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1、前言焊膏的回流焊接是SMT裝配工藝中的主要的板極互連方法，影響回流焊接的主要問題包括：底面元件的固定、未焊滿、斷續(xù)潤濕、低殘留物、間隙、焊料成球、焊料結(jié)珠、焊接角焊縫抬起、TombstoningBGA成球不良、形成孔隙等，問題還不僅限于此，在本文中未提及的問題還有浸析作用，金屬間化物，不潤濕，歪扭，無鉛焊接等，只有解決了這些問題，回流焊接作為一個(gè)重要的SMT裝配方法，才能在超細(xì)微間距的時(shí)代繼續(xù)成功地保留下去。　底面元件的固定　　雙面回流焊接已采用多年，在此，先對第一面進(jìn)行印刷布布線，安裝元件和軟熔，然后翻過來對電路板的另一面進(jìn)行加工處理，為了更加節(jié)省起見，某此工藝省去了對第一面的軟熔，而是

2、同時(shí)軟熔頂面和底面，典型的例子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，出于印刷電路板(PCB)的設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，裝在底面的元件也越來越大，結(jié)果軟熔時(shí)元件脫落成為一個(gè)重要的問題。顯然，元件脫落現(xiàn)象是由于軟熔時(shí)熔化了的焊料對元件垂直固定力不足，而垂直固定力不足可歸因于元件重量增加，元件的可焊性差，焊劑的潤濕性或焊料量不足等，其中，第一個(gè)因素是最根本的原因。如果在對后面的三個(gè)因素加以改進(jìn)后仍有元件脫落現(xiàn)象存在，就必須使用SMT粘結(jié)劑。顯然，使用粘結(jié)劑將會(huì)使軟熔時(shí)元件自對準(zhǔn)的效果變差?！　∥春笣M　　未焊滿是在相鄰的引線之間形成焊橋。通常，所有能引起焊膏坍落的因素都會(huì)導(dǎo)致未焊滿，這些

3、因素包括：1、升溫速度太快;2、焊膏的觸變性能太差或是焊膏的粘度在剪切后恢復(fù)太慢;3、金屬負(fù)荷或固體含量太低;4、粉料粒度頒太廣;5、焊劑表面張力太小。但是，坍落并非必然引起未焊滿，在軟熔時(shí)，熔化了的未焊滿焊料在表面張力的推動(dòng)下有斷開的可能，焊料流失現(xiàn)象將使未焊滿問題變得更加嚴(yán)重。在此情況下，由于焊料流失而聚集在某一區(qū)域的過量的焊料將會(huì)使熔融焊料變得過多而不易斷開。　　除了引起焊膏坍落的因素外，下面的因素也引起未滿焊的常見原因：1、相對于焊點(diǎn)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焊劑潤濕速度太快;5焊劑蒸氣壓太大;6，焊劑的溶劑成分太高;7，焊劑樹

4、脂軟化點(diǎn)太低。　　繼續(xù)潤濕　　焊料膜的斷續(xù)潤濕是指出現(xiàn)在光滑的表面上(1.4.5)，這是由于焊料表面能粘附在大多數(shù)的固體金屬表面上，并且在融化了的焊料覆蓋層下隱藏著某些未被潤濕的點(diǎn)，因此，在最初用熔化的焊料來覆蓋表面時(shí)，會(huì)有繼續(xù)潤濕現(xiàn)象出現(xiàn)。亞穩(wěn)態(tài)的熔融焊料覆蓋層在最小表面能驅(qū)動(dòng)力的作用下會(huì)發(fā)生收縮，不一會(huì)兒之后就聚集成分離的小球和脊?fàn)疃d起物。繼續(xù)潤濕也能由部件與熔化的焊料相接觸時(shí)放出的氣體而引起。由于有機(jī)物的熱分解或無機(jī)物的水合作用而釋放的水分都會(huì)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(qiáng)的氧化作用，能夠氧化熔融焊料膜的表面或某些表面下的界面(典型的例子是在

5、熔焊料交界上的金屬氧化物表面)。常見的情況是較高的焊接溫度和較長的停留時(shí)間會(huì)導(dǎo)致更為嚴(yán)重的斷續(xù)潤濕現(xiàn)象，尤其是在基體金屬之中，反應(yīng)速度的增加會(huì)導(dǎo)致更加猛烈的氣體釋放。與此同時(shí)，較長的停留時(shí)間也會(huì)延長氣體釋放的時(shí)間。以上兩方面都會(huì)增加釋放氣體量，消除繼續(xù)潤濕現(xiàn)象的方法是：1，降低焊接溫度;2，縮短軟熔的停留時(shí)間;3，采用流動(dòng)的惰性氣氛;4，降低污染程度。　　低殘留物　　對不用清理的軟熔工藝而言，為了獲得裝飾上或功能上的效果，常常要求低殘留物，對功能要求方面的例子包括“通過在電路中測試的焊劑殘留物來探查測試堆焊層以及在插入接頭與軟熔焊點(diǎn)附近的通孔之間實(shí)行電接觸”，較多的焊劑殘?jiān)?huì)導(dǎo)致在要實(shí)行

6、電接觸的金屬表層上有過多的殘留物覆蓋，這會(huì)妨礙電連接的建立，在電路密度日益增加的情況下，這個(gè)問題越發(fā)受到人們的關(guān)注?！　★@然，不用清理的低殘留物焊膏是滿足這個(gè)要求的一個(gè)理想的解決辦法。然而，與此相關(guān)的軟熔必要條件卻使這個(gè)問題變得更加復(fù)雜了。為了預(yù)測在不同級(jí)別的惰性軟熔氣氛中低殘留物焊膏的焊接性能，提出一個(gè)半經(jīng)驗(yàn)的模型，這個(gè)模型預(yù)示，隨著氧含量的降低，焊接性能會(huì)迅速地改進(jìn)，然后逐漸趨于平穩(wěn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著氧濃度的降低，焊接強(qiáng)度和焊膏的潤濕能力會(huì)有所增加，此外，焊接強(qiáng)度也隨焊劑中固體含量的增加而增加。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所提出的模型是可比較的，并強(qiáng)有力地證明了模型是有效的，能夠用以預(yù)測焊膏與材料的焊接

7、性能，因此，可以斷言，為了在焊接工藝中成功地采用不用清理的低殘留物焊料，應(yīng)當(dāng)使用惰性的軟熔氣氛?！　￠g隙　　間隙是指在元件引線與電路板焊點(diǎn)之間沒有形成焊接點(diǎn)。一般來說，這可歸于以下四方面的原因：1，焊料熔敷不足;2，引線共面性差;3，潤濕不夠;4，焊料損耗這是由預(yù)鍍錫的印刷電路板上焊膏坍落，引線的芯吸作用(2.3.4)或焊點(diǎn)附近的通孔引起的，引線共面性問題是新的重量較輕的12密耳(um)間距的四芯線扁平集成電路(QFPQ