SMT貼片中的空洞、裂紋以及焊接面是如何產(chǎn)生的

SMT貼片加工中造成空洞、裂紋的原因很多，主要有以下方面因素：

1、焊接面（PCB焊盤與元件焊端表面）存在浸潤(rùn)不良；

2、焊料氧化；

3、焊接面各種材料的膨脹系數(shù)不匹配，焊點(diǎn)凝固時(shí)不平穩(wěn)；

4、再流焊溫度曲線的設(shè)置未能使焊音中的有機(jī)揮發(fā)物及水分在進(jìn)入回流區(qū)前揮發(fā)。

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

另外，由于無(wú)鉛焊接溫度比有鉛焊接高，尤其大尺寸、多層板，以及有熱容量大的元器件時(shí)，峰值溫度往往要達(dá)到260℃左右，冷卻凝固到室溫的溫差大，因此，無(wú)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，分布在焊接界面的空洞會(huì)影響PCBA中個(gè)元器件的連接強(qiáng)度；SOJ引腳焊點(diǎn)裂紋及BGA焊球與焊盤界面的裂紋缺陷，焊點(diǎn)裂紋和焊接界面的裂紋都會(huì)影響PCBA產(chǎn)品的長(zhǎng)期可靠性。

另一類是處于焊接界面的空洞(或稱微孔)，這類空洞非常小，甚至只有通過(guò)掃描電子顯微鏡（SEM）才能發(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(cè)會(huì)使元件熱阻增大，造成失效。

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

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

fqj