影響焊點(diǎn)微觀結(jié)構(gòu)形成的工藝參數(shù)有哪些

貼片加工中優(yōu)良焊點(diǎn)的微觀結(jié)構(gòu)受所使用工藝的影響。在所有其他條件相同的情況下-----同樣的合金同、同樣的PCB焊盤的表面處理、相同的元器件，焊點(diǎn)的微觀結(jié)構(gòu)會(huì)隨著SMT工藝參數(shù)的改變而改變。對于一個(gè)已知的系統(tǒng)，在形成焊點(diǎn)的工藝中，影響焊點(diǎn)微觀結(jié)構(gòu)形成的工藝參數(shù)包括加熱參數(shù)和冷卻參數(shù)。

一、加熱參數(shù)

在SMT焊接工藝的加熱階段，起關(guān)鍵作用的參數(shù)是峰值溫度和溫度高于液相線的時(shí)間。更高的峰值溫度或更長的液相線的時(shí)間，將會(huì)在焊點(diǎn)的界面和焊點(diǎn)內(nèi)部形成過多的金屬間化合物。在促使形成金屬間化合物過多的條件下，界面上的金屬間化合物厚度增加。峰值溫度足夠高和溫度高于液相線的時(shí)間延長時(shí)，金屬間化合物會(huì)增多，并且向貼片加工焊點(diǎn)內(nèi)部遷移。

在極端情況下，金屬間化合物會(huì)出現(xiàn)在焊錫的自由表面上，造成焊點(diǎn)外觀改變。外觀的變化直接反映微觀結(jié)構(gòu)的改變?？梢灶A(yù)計(jì)，所有三種形式金屬間化合物的機(jī)制和現(xiàn)象會(huì)對焊點(diǎn)產(chǎn)生不利的影響，或者體現(xiàn)在焊點(diǎn)的外觀方面，或者體現(xiàn)在焊點(diǎn)的機(jī)械性能方面。

必須指出，PCB焊盤的鍍層性質(zhì)與焊錫成分的治金親和力可能會(huì)影響焊點(diǎn)微觀結(jié)構(gòu)的形成。如浸錫、浸銀、OSP、HASL表面處理，它們參與界面反應(yīng)的是Cu，它在熔融Sn中的擴(kuò)散速度是Ni的8.6倍，容易形成比較厚的IMC層，而ENIG表面處理形成的NiSn金屬間化合物厚度相對要薄一些。

二、冷卻參數(shù)

冷卻速率越快，形成的微觀結(jié)構(gòu)越細(xì)小。對于錫鉛共晶合金，緩慢的冷卻速率使微觀結(jié)構(gòu)更接近于平衡狀態(tài)。

共晶焊錫的微觀結(jié)構(gòu)往往由63Sn/37Pb呈現(xiàn)的特有薄層聚集體組成。隨著冷卻速率提高，薄層聚集體結(jié)構(gòu)的退化增加，最終消失。對于無鉛焊錫，如SAC，更快的冷卻速率也會(huì)產(chǎn)生更細(xì)小的錫晶粒。人們普遍認(rèn)為冷卻速率上升會(huì)在錫塊中產(chǎn)生更細(xì)小的晶粒（金相）結(jié)構(gòu)，但這個(gè)一般規(guī)律往往會(huì)由于界面邊界和焊點(diǎn)界面的治金反應(yīng)而變得復(fù)雜。

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