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SMT精確貼裝工藝中焊膏的回流焊接是主要板級(jí)互連方法，這種焊接方法把所需要的焊接特性極好地結(jié)合在一起，其特性包括易于加工、對(duì)各種SMT設(shè)計(jì)有廣泛的兼容性，具有高的焊接可靠性以及成本低等；然而，在回流焊接被用作為最重要的SMT元件級(jí)和板級(jí)互連方法的時(shí)候，它也受到要求進(jìn)一步改進(jìn)焊接性能的挑戰(zhàn)，事實(shí)上，回流焊接技術(shù)能否經(jīng)受住這一挑戰(zhàn)將決定焊膏能否繼續(xù)作為首要的SMT焊接材料，尤其是在超細(xì)微間距技術(shù)不斷取得進(jìn)展的情況之下。下面我們將探討影響改進(jìn)回流焊接性能的幾個(gè)主要問(wèn)題，為發(fā)激發(fā)工業(yè)界研究出解決這一課題的新方法，我們對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
一、底面元件的固定。雙面回流焊接已采用多年，在此，先對(duì)第一面進(jìn)行印刷布線，安裝元件和軟熔，然后翻過(guò)來(lái)對(duì)電路板的另一面進(jìn)行加工處理，為了更加節(jié)省起見(jiàn)，某些工藝省去了對(duì)第一面的軟熔，而是同時(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，由于印刷電路板（PCB）的設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜，裝在底面上的元件也越來(lái)越大，結(jié)果軟熔時(shí)元件脫落成為一個(gè)重要的問(wèn)題。顯然，元件脫落現(xiàn)象是由于軟熔時(shí)熔化了的焊料對(duì)元件的垂直固定力不足，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(rùn)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(duì)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(duì)準(zhǔn)的效果變差。
二、未焊滿。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、粉料粒度分布太廣；5、焊劑表面張力太小。
三、斷續(xù)潤(rùn)濕。焊料膜的斷續(xù)潤(rùn)濕是指有水出現(xiàn)在光滑的表面上（1.4.5.），這是由于焊料能粘附在大多數(shù)的固體金屬表面上，并且在熔化了的焊料覆蓋層下隱藏著某些未被潤(rùn)濕的點(diǎn)，因此，在最初用熔化的焊料來(lái)覆蓋表面時(shí)，會(huì)有斷續(xù)潤(rùn)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。斷續(xù)潤(rùn)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(wú)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(jiàn)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（典型的例子是在熔融焊料交界上的金屬氧化物表面）。
四、低殘留物。對(duì)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(duì)功能要求方面的例子包括“通過(guò)在電路中測(cè)試的焊劑殘留物來(lái)探查測(cè)試堆焊層以及在插入接頭與堆焊層之間或在插入接頭與軟熔焊接點(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)行電接觸的金屬表層上有過(guò)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(wèn)題越發(fā)受到人們的關(guān)注。顯然，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(wèn)題變得更加復(fù)雜化了。為了預(yù)測(cè)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(rùn)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(cè)焊膏與材料的焊接性能，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。
五、間隙。間隙是指在元件引線與電路板焊點(diǎn)之間沒(méi)有形成焊接點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，這可歸因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(rùn)濕不夠；4、焊料損耗棗這是由預(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(wèn)題是新的重量較輕的12密耳（μm）間距的四芯線扁平集成電路(QFP棗Quad flat packs)的一個(gè)特別令人關(guān)注的問(wèn)題，為了解決這個(gè)問(wèn)題,提出了在裝配之前用焊料來(lái)預(yù)涂覆焊點(diǎn)的方法，此法是擴(kuò)大局部焊點(diǎn)的尺寸并沿著鼓起的焊料預(yù)覆蓋區(qū)形成一個(gè)可控制的局部焊接區(qū)，并由此來(lái)抵償引線共面性的變化和防止間隙，引線的芯吸作用可以通過(guò)減慢加熱速度以及讓底面比頂面受熱更多來(lái)加以解決。
六、 焊料成球。焊料成球是最常見(jiàn)的也是最棘手的問(wèn)題，這指軟熔工序中焊料在離主焊料熔池不遠(yuǎn)的地方凝固成大小不等的球粒；大多數(shù)的情況下,這些球粒是由焊膏中的焊料粉組成的，焊料成球使人們耽心會(huì)有電路短路、漏電和焊接點(diǎn)上焊料不足等問(wèn)題發(fā)生，隨著細(xì)微間距技術(shù)和不用清理的焊接方法的進(jìn)展，人們?cè)絹?lái)越迫切地要求使用無(wú)焊料成球現(xiàn)象的SMT工藝。
七、 焊料結(jié)珠。焊料結(jié)珠是在使用焊膏和SMT工藝時(shí)焊料成球的一個(gè)特殊現(xiàn)象，簡(jiǎn)單地說(shuō)，焊珠是指那些非常大的焊球，其上粘帶有(或沒(méi)有)細(xì)小的焊料球(11)。它們形成在具有極低的托腳的元件如芯片電容器的周圍。焊料結(jié)珠是由焊劑排氣而引起,在預(yù)熱階段這種排氣作用超過(guò)了焊膏的內(nèi)聚力，排氣促進(jìn)了焊膏在低間隙元件下形成孤立的團(tuán)粒，在軟熔時(shí)，熔化了的孤立焊膏再次從元件下冒出來(lái)，并聚結(jié)起。
八、焊接角焊接抬起。焊接角縫抬起指在波峰焊接后引線和焊接角焊縫從具有細(xì)微電路間距的四芯線組扁平集成電路(QFP)的焊點(diǎn)上完全抬起來(lái)，特別是在元件棱角附近的地方，一個(gè)可能的原因是在波峰焊前抽樣檢測(cè)時(shí)加在引線上的機(jī)械應(yīng)力,或者是在處理電路板時(shí)所受到的機(jī)械損壞，在波峰焊前抽樣檢測(cè)時(shí)，用一個(gè)鑷子劃過(guò)QFP元件的引線,以確定是否所有的引線在軟溶烘烤時(shí)都焊上了；其結(jié)果是產(chǎn)生了沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)的焊趾，這可在從上向下觀察看到,如果板的下面加熱在焊接區(qū)/角焊縫的間界面上引起了部分二次軟熔，那么，從電路板抬起引線和角焊縫能夠減輕內(nèi)在的應(yīng)力，防止這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)辦法是在波峰焊之后(而不是在波峰焊之前)進(jìn)行抽樣檢查。
九、豎碑。豎碑（Tombstoning）是指無(wú)引線元件(如片式電容器或電阻)的一端離開(kāi)了襯底，甚至整個(gè)元件都支在它的一端上。熔融焊料的不夠均衡的表面張力拉力施加在元件的兩端上，隨著SMT小型化的進(jìn)展，電子元件對(duì)這個(gè)問(wèn)題也變得越來(lái)越敏感。
十、成球不良。成球常遇到諸如未焊滿，焊球不對(duì)準(zhǔn)，焊球漏失以及焊料量不足等缺陷，這通常是由于軟熔時(shí)對(duì)球體的固定力不足或自定心力不足而引起。固定力不足可能是由低粘稠,高阻擋厚度或高放氣速度造成的；而自定力不足一般由焊劑活性較弱或焊料量過(guò)低而引起。
十一、形成孔隙。形成孔隙通常是一個(gè)與焊接接頭的相關(guān)的問(wèn)題。尤其是應(yīng)用SMT技術(shù)來(lái)軟熔焊膏的時(shí)候，在采用無(wú)引線陶瓷芯片的情況下，絕大部分的大孔隙(>0.0005英寸/0.01毫米)是處于LCCC焊點(diǎn)和印刷電路板焊點(diǎn)之間，與此同時(shí)，在LCCC城堡狀物附近的角焊縫中,僅有很少量的小孔隙，孔隙的存在會(huì)影響焊接接頭的機(jī)械性能,并會(huì)損害接頭的強(qiáng)度，延展性和疲勞壽命，這是因?yàn)榭紫兜纳L(zhǎng)會(huì)聚結(jié)成可延伸的裂紋并導(dǎo)致疲勞，孔隙也會(huì)使焊料的應(yīng)力和協(xié)變?cè)黾?，這也是引起損壞的原因。此外，焊料在凝固時(shí)會(huì)發(fā)生收縮，焊接電鍍通孔時(shí)的分層排氣以及夾帶焊劑等也是造成孔隙的原因。
總結(jié)。綜上所述影響回流焊接的主要問(wèn)題包括：底面元件的固定、未焊滿、斷續(xù)潤(rùn)濕、低殘留物、間隙、焊料成球、焊料結(jié)珠、焊接角焊縫抬起、成球不良、形成孔隙等，問(wèn)題還不僅限于此，在本文中未提及的問(wèn)題還有浸析作用、金屬間化物、不潤(rùn)濕、歪扭、無(wú)鉛焊接等。只有解決了這些問(wèn)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。（小型貼片機(jī)，回流焊廠家，浸焊機(jī)，流水線工作臺(tái)）
