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SMT貼片中空洞、裂痕及焊接面（微孔）怎樣產(chǎn)生的

2023-08-07 10:05:35 作者：SMT貼片加工

SMT貼片加工中造成空洞、裂痕的原因很多，主要有以下方面因素：

1、焊接面（pcb焊層與元件焊端表層）存在浸潤不良；

2、焊料氧化；

3、焊接面各類材料的膨脹系數(shù)不匹配，焊點(diǎn)凝結(jié)時(shí)不平穩(wěn)；

4、再流焊溫度曲線的設(shè)定未能使焊音里的有機(jī)揮發(fā)物及水分進(jìn)入到回流區(qū)前揮發(fā)。

無鉛焊料的問題是高溫、表面張力大、黏度大。表面張力的增加一定會使氣體在冷卻階段的外逸更困難，氣體不容易排出來，使空洞的比例增加。因此，SMT貼片中無鉛焊點(diǎn)中的氣孔、空洞比較多。

焊接不良

此外，由于無鉛焊接溫度比有鉛焊接高，尤其大尺寸、多層板，以及有熱導(dǎo)率大的元器件時(shí)，峰值溫度一般要達(dá)到260℃上下，冷卻凝結(jié)到室溫的溫差大，因此，無鉛焊點(diǎn)的應(yīng)力也比較大。再加上較多的IMC，IMC的熱膨脹系數(shù)比較大，在高溫工作或強(qiáng)機(jī)械沖擊下容易產(chǎn)生開裂。

QFP、Chp元件及BGA焊點(diǎn)空洞，分布在焊接頁面的空洞會影響PCBA中個(gè)元器件的連接強(qiáng)度；SOJ引腳焊點(diǎn)裂痕及BGA焊球與焊層頁面的裂痕缺陷，焊點(diǎn)裂痕和焊接頁面的裂痕都會影響PCBA產(chǎn)品的長期可靠性。

另一類是處于焊接頁面的空洞(或稱微孔)，這種空洞非常小，甚至只有通過掃描電子顯微鏡（SEM）才會發(fā)現(xiàn)?？斩吹奈恢煤头植伎赡苁窃斐呻娺B接失效的潛在原因。特別是功率元件空洞測會使元件熱阻增大，造成失效。

研究表明，焊接頁面的空洞（微孔）主要是由于Cu的高溶解性造成的。由于無鉛焊料的熔

點(diǎn)高，而且又是高Sn焊料，Cu在無鉛焊接時(shí)的溶解速度比Sn-Pb焊接時(shí)高許多。無鉛焊料中銅的高溶解性會到銅與焊料頁面產(chǎn)生“空洞”，隨著時(shí)間的推移，這些空洞有可能會削弱焊點(diǎn)的可靠性。