BGA空洞與錫膏中的助焊膏中的活性有關(guān):空洞現(xiàn)象的產(chǎn)生主要是助焊劑中的有機(jī)物經(jīng)過(guò)高溫裂解后產(chǎn)生氣泡很難逸出,導(dǎo)致氣體被包圍在合金粉末中。
從過(guò)程中可以看出,關(guān)鍵在有機(jī)物經(jīng)過(guò)高溫裂解后產(chǎn)生的氣泡,錫膏中的助焊劑在高溫時(shí)形成氣體,由于氣體的比重是相當(dāng)小的,在回流中氣體會(huì)懸浮在焊料的表面,氣體終會(huì)逸出去,不會(huì)停留在合金粉末的表面。但是,在焊接的時(shí)候耍要考慮焊料的表面張力,被焊元器件的重力,因此,要結(jié)合錫膏的表面張力,元器件的自身重力去分析氣體為什么不能逸出合金粉末的表面,進(jìn)而形成空洞。如果有機(jī)物產(chǎn)生氣體的浮力比焊料的表面張力小,那么助焊劑中的有機(jī)物經(jīng)過(guò)高溫裂解后,氣體就會(huì)被包圍在錫球的內(nèi)部,氣體深深的被錫球所吸住,這時(shí)候氣體就很難逸出去,此時(shí)就會(huì)形成空洞現(xiàn)象
從SMT加工的角度來(lái)說(shuō),絕大部分SMT焊點(diǎn)出現(xiàn)的空洞都是因?yàn)樵倭骱附舆^(guò)程中熔點(diǎn)焊點(diǎn)截留的助焊劑揮發(fā)物在凝固期間沒(méi)有足夠的時(shí)間及時(shí)排出而形成的。那SMT加工的BGA焊點(diǎn)有空洞受哪些因素影響?
1、 助焊劑
(1)焊料在熔點(diǎn)以上的排氣速率是一個(gè)關(guān)鍵因素。如果排氣速率較低,產(chǎn)生空洞的概率就會(huì)大。
(2)截留的助焊劑是引起空洞的根源。助焊劑活性越高,越利于助焊劑的逃逸,也越不易形成空洞。
(3)焊劑中溶劑的沸點(diǎn)越低越容易形成空洞,這是因?yàn)槿軇]發(fā)使助焊劑變得黏稠,越黏稠越不容易被熔融焊料“擠走”。
2、 焊料
(1)表面張力:一方面(主要方面),低的表面張力有利于焊料與焊劑的擴(kuò)散,有利于氣體的逃逸,空洞會(huì)比較少;另一方面(次要方面),低的表面張力允許空洞的發(fā)展。表面張力對(duì)空洞的影響取決于焊點(diǎn)的類項(xiàng),比如,對(duì)于非BGA類焊點(diǎn)(踏落很小,主要是焊料遷移與擴(kuò)展)低的表面張力會(huì)減少其空洞;但對(duì)于BGA類焊點(diǎn),可能會(huì)增加空洞的尺寸,這就是使用N2氣氛再流焊接時(shí)BGA焊點(diǎn)中的空洞會(huì)比較大的可能原因。
(2)焊膏金屬含量與焊粉尺寸:金屬含量越高、焊粉越細(xì),空洞體積比例高。因?yàn)楹稿a氧化物越多,助焊劑越不容易從更緊密的錫粉和大量高黏性金屬鹽中逃逸。
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