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焊锡膏使用常见问题分析

焊膏的回流焊接是用在装配工艺中的主要板级互连方法,这种焊接方法把所需要的焊接特
性极好地结合在一起,这些特性包括易于加工、对各种设计有广泛的兼容性,具有高的焊
接可靠性以及成本低等;然而,在回流焊接被用作为最重要的元件级和板级互连方法的时
候,它也受到要求进一步改进焊接性能的挑战,事实上,回流焊接技术能否经受住这一挑战
将决定焊膏能否继续作为首要的焊接材料,尤其是在超细微间距技术不断取得进展的情况
之下。下面我们将探讨影响改进回流焊接性能的几个主要问题,为发激发工业界研究出解决
这一课题的新方法,我们分别对每个问题简要介绍如下:
底面元件的固定
双面回流焊接已采用多年,在此,先对第一面进行印刷布线,安装元件和软熔,然后翻过来
对电路板的另一面进行加工处理,为了更加节省起见,某些工艺省去了对第一面的软熔,而
是同时软熔顶面和底面,典型的例子是电路板底面上仅装有小的元件,如芯片电容器和芯片
电阻器,由于印刷电路板( )的设计越来越复杂,装在底面上的元件也越来越大,结果软
熔时元件脱落成为一个重要的问题。显然,元件脱落现象是由于软熔时熔化了的焊料对元件
的垂直固定力不足,而垂直固定力不足可归因于元件重量增加,元件的可焊性差,焊剂的润
湿性或焊料量不足等。其中,第一个因素是最根本的原因。如果在对后面的三个因素加以改
进后仍有元件脱落现象存在,就必须使用粘结剂。显然,使用粘结剂将会使软熔时元件自
对准的效果变差。
未焊满
未焊满是在相邻的引线之间形成焊桥。通常,所有能引起焊膏坍落的因素都会导致未焊满,
这些因素包括:,升温速度太快;,焊膏的触变性能太差或是焊膏的粘度在剪切后恢复太
慢;,金属负荷或固体含量太低;,粉料粒度分布太广;;焊剂表面张力太小。但是,坍
落并非必然引起未焊满,在软熔时,熔化了的未焊满焊料在表面张力的推动下有断开的可
能,焊料流失现象将使未焊满问题变得更加严重。在此情况下,由于焊料流失而聚集在某一
区域的过量的焊料将会使熔融焊料变得过多而不易断开。
除了引起焊膏坍落的因素而外,下面的因素也引起未满焊的常见原因:,相对于焊点之间的
空间而言,焊膏熔敷太多;,加热温度过高;,焊膏受热速度比电路板更快;,焊剂润湿
速度太快;,焊剂蒸气压太低;;焊剂的溶剂成分太高;,焊剂树脂软化点太低。
断续润湿
焊料膜的断续润湿是指有水出现在光滑的表面上(),这是由于焊料能粘附在大多数
的固体金属表面上,并且在熔化了的焊料覆盖层下隐藏着某些未被润湿的点,因此,在最初
用熔化的焊料来覆盖表面时,会有断续润湿现象出现。亚稳态的熔融焊料覆盖层在最小表面
能驱动力的作用下会发生收缩,不一会儿之后就聚集成分离的小球和脊状秃起物。断续润湿
也能由部件与熔化的焊料相接触时放出的气体而引起。由于有机物的热分解或无机物的水合
作用而释放的水分都会产生气体。水蒸气是这些有关气体的最常见的成份,在焊接温度下,
水蒸气具极强的氧化作用,能够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属氧化物表面)。常见的情况是较高的焊接温度和较长的停留时间会
导致