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SMT貼片中產(chǎn)生空洞、裂紋及焊接面微孔的原因
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- 發(fā)布時(shí)間： 2024-09-20
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【概要描述】SMT貼片中產(chǎn)生空洞、裂紋及焊接面微孔的原因
我們知道，在SMT貼片加工日常工作中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)空洞、裂紋等情況，那這些情況究竟是什么原因引起的呢？今天三晶帶大家來(lái)探討下引起空洞、裂紋產(chǎn)生的原因。主要有以下幾方面因素：
第一、焊料氧化；
第二、焊接面（PCB焊盤(pán)與元件焊端表面）存在浸潤(rùn)不良；
第三、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)；
第四、再流焊溫度曲線(xiàn)的設(shè)置未能使焊劑中的有機(jī)揮發(fā)物及水分在進(jìn)入回流區(qū)前揮發(fā)。
同時(shí)，隨著SMT無(wú)鉛化的發(fā)展，無(wú)鉛焊料也越來(lái)越被廣泛投入使用。而無(wú)鉛焊料特點(diǎn)是高溫、表面張力大、黏度大。表面張力的增加會(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溫度高，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(kāi)裂。
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。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。這類(lèi)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，會(huì)使元件熱阻增大，從而造成失效。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。因此，無(wú)鉛焊料的高溶解性質(zhì)在一定程度上決定了SMT貼片中不能完全避免空洞、微孔的產(chǎn)生，若想解決這些問(wèn)題，可以在焊點(diǎn)焊好之后多進(jìn)行觀(guān)察檢測(cè)，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)不良，保障產(chǎn)品可靠性。
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