SMT贴片加工中焊接的焊点剥离问题

2018-04-18 雅鑫达电子

焊点剥离现象多出现在通孔波峰焊接工艺中,但也在SMT回流焊工艺中出现过。现象是焊点和焊盘之间出现断层而剥离,如图一所示。这类现象的主要原因是无铅合金的热膨胀系数和基板之间的差别很大,导致焊点固话时在剥离部分有太大的应力而使它们分开,一些焊料合金的非共晶性也是造成这种现象的原因之一。


所以处理此PCB问题主要有两种做法,一是选择适当的焊料合金;二是控制冷却的速度,使焊点尽快固化形成较强的结合力。除了这些方法外,还可以通过设计来减少应力的幅度,也就是将通孔的铜环面积减小。日本有一个流行的做法,是使用SMD焊盘设计,也就是通过绿油阻焊层来限制铜环的面积。但这种做法有两个不理想的地方,一是较轻微的剥离不容易看出来;二是SMD焊盘在绿油和焊盘界面的焊点形成,从寿命的角度上来看是属于不理想的。

pcba加工

有些剥离现象出现在焊点上,如下图所示,称为裂痕或撕裂(Tearing)。这问题如果在波峰通孔焊点上出现,在业界有些供应商认为是可以接受的。主要因为通孔的质量关键部位不在这地方。但如果出现在回流焊点上,应该算是质量隐忧问题,除非程度十分小(类似起皱纹)。


Bi的存在在回流焊及波峰焊工艺中都会产生影响,即产生焊点剥离。由于Bi原子的迁移特性,只是在SMT焊接过程中及焊接后,Bi原子向表面以及无铅焊料与铜焊盘之间迁移,而生成“分泌”的不良薄层,伴随使用过程中焊料和PCB集采之间的CTE不匹配问题,将造成垂直浮裂。