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1、波焊焊點可 靠性評估目錄一波焊技朮類型二焊錫的潤濕三焊點的形成四焊點不良分析一波焊技術類型波焊技術中所能作業的主要六大類型﹕1.銲錫與膠合的不同4.毛細管作用2.潤濕與無潤濕5.表面張力3.清潔6.潤濕的動態力平衡二焊錫的潤濕2.1潤濕WETTING2.2潤濕的動態平衡2.2.1定義焊錫為L:LIQUID助焊劑為F:FLUX基層金屬為S:SOLIDBASEMETAL2.2.2說明Psf=Pls+PlfCosθ為液體固體上擴散的力量銲錫角右圖固體表面呈球狀→Psf＞Pls+PlfCosθ→開始擴散→θ角度逐漸變小→PlfCosθ角度大→力量開
2、始平衡→停止擴散1.θ＞90°,如果整個系統力量達到平衡時θ＞90°,表示Psf的值較小,其液體的擴散能力就很差以θ角度來看a.θ＞90°時,稱為de-wettingb.θ=180°時,稱為non-wettingc.90°<θ﹤180°為poorlywettedsurface2.2.3潤濕的動態平衡2.90°＞θ＞M,為marginalwetting,尚不能接受.通常M都>75°,但這種Wetting是不能接受的.3.θ﹤M,為GoodWetting,在品質要求較高的產品,M值的要求可低於75°.由上述說明θ角度越小表示潤濕越好左圖:a.是
3、完全未潤濕,θ=180°b.是完全潤濕,θ=0°c.是部分潤濕,0°<θ<180°金屬間的形成:由接合的表面形成銅/錫化合物,也稱為金屬間化合物(Intermetalliccompound)分為Cu3Sn,Cu6Sn5三焊點的形成焊墊龜裂﹕金屬間化合物比銲錫或銅來得硬且脆。因此,金屬間化合物太厚的話,焊點很容易在受到熱或機械性的壓力時,形成焊點龜裂熱﹕溫度是幫助助焊劑及銲錫作用及潤濕的主要動力之一4.1锡瘟基于金属锡的无铅合金以及目前最普遍的新合金，在低温条件下的一种特性表现。温度在零下13℃以下时,锡进行一种由锡(正方体)向锡(菱形立方体
4、)的同素异行的转换。预防措施:防止极度低温四焊點不良分析4.2锡须一种单晶结构在基材的表面涂层材料上生长,通常锡须的直径1-5微米,可长至几毫米.预防措施：覆雾锡，后烘焙处理，去应力，下层镍或金4.3Kirkendall空洞空洞的形成是两种相邻材料扩散不均匀的结果预防措施：不要使用银铅的金属涂散4.4银迁移在高湿度并且金属间存在感应电的条件下，银离子结晶延伸造成短路预防措施：添加金属钯4.5爆米花效应元件塑料封装体内吸收的湿气在快速升温时挥发，引起元件内部分层。预防措施：检查无铅焊接的湿度敏感等级4.6元件再熔化波峰焊接时的温度超过锡膏熔点
5、使已经焊接的SMD元件再熔化，在波峰焊或选择性波峰焊时，过长的接触时间甚至可能导致超过元件镀层的熔点。预防措施：避免铅或铋的污染，更低的焊接温度，检查板面布局4.7银浸析元件或板的镀银层溶解于熔化的无铅焊料中,流动的无铅焊料对镀银层的作用尤其严重.焊盘可焊性差是由于不良的镀银工艺造成的.即使焊盘镀银完全溶解,焊接面仍应与焊料有良好的润湿.预防措施:缩短接触时间或减低温度.4.8吹气孔印刷电路板在焊接过程中喷出气体.气体有多种来源,如被吸收的水分,电镀层中的有机物,或层压材料中的挥发成分预防措施增加铜孔壁厚度预烘干缩短干燥与焊接的时间4.9黑
6、焊盘黑焊盘现在是指镍金镀层的焊盘上呈黑色或灰色,从而导致可焊性差或焊接强度差.预防措施:改善镍金镀层或选择其他无铅镀层4.10多孔金层多孔金层发生在镍金镀层边面的金原子没有形成紧密结构使镍移到表面氧化,导致表面焊接不良预防措施改善镍层上的镀金层4.11铜氧化铜具有优秀的导热心性和导电性,同时铜是一种活性很强是金属,在空气和水中会很快氧化.如果表面没有镀层或防护层,暴露的铜会很快变得不可焊接.预防措施在短时间内使用.改善OSP涂层或者回流焊接时调整整个网板开孔以覆盖整个焊盘.4.12油性/腊状残留一种油性或腊状,不挥发的残留物,由底面固化的增
7、塑剂或者未正常混合的阻焊剂组成.其粘性可以粘住焊锡,因而形成锡球甚至发丝状桥连.预防措施PCB制造者要正确地烘干板子阻焊层有足够的催化剂或硬化剂4.13焊锡过量焊点上焊料过多可能由于焊锡分离条件不好或过孔壁破裂造成.返工也并不能提高焊点可靠性,所以不建议返工.预防措施:优化排流措施4.14桥接引脚或焊盘间的连锡造成短路,发生于焊锡在固化前未能从两个或多个引脚间分离.预防措施正确的设计;引脚的长度短,小焊盘,扩大脚间距.使用带条形分锡或筛网的喷嘴.使用强助焊剂和正确的用量.4.15焊角翘离由于焊接后板的冷却和收缩,焊点从PCB翘离.焊角翘离的
8、根本原因是使用的热膨胀系数不匹配.预防措施:避免Bi和其它熔点合金化合物.不要使用SnPb镀层的元件.保持低焊接温度.4.16焊角翘起由于焊接后板的收缩和冷却,焊盘翘离的根本原因
