焊膏的回流焊接（doc11）.doc

焊膏的回流焊接焊膏的回流焊接是用在SMT装配工艺中的主要板级互连方法这种焊接方法把所需要的焊接特性极好地结合在一起这些特性包括易于加工、对各种SMT设计有广泛的兼容性具有高的焊接可靠性以及成本低等；然而在回流焊接被用作为最重要的SMT元件级和板级互连方法的时候它也受到要求进一步改进焊接性能的挑战事实上回流焊接技术能否经受住这一挑战将决定焊膏能否继续作为首要的SMT焊接材料尤其是在超细微间距技术不断取得进展的情况之下。下面我们将探讨影响改进回流焊接性能的几个主要问题为发激发工业界研究出解决这一课题的新方法我们分别对每个问题简要介绍。底面元件的固定双面回流焊接已采用多年在此先对第一面进行印刷布线安装元件和软熔然后翻过来对电路板的另一面进行加工处理为了更加节省起见某些工艺省去了对第一面的软熔而是同时软熔顶面和底面典型的例子是电路板底面上仅装有小的元件如芯片电容器和芯片电阻器由于印刷电路板（PCB）的设计越来越复杂装在底面上的元件也越来越大结果软熔时元件脱落成为一个重要的问题。显然元件脱落现象是由于软熔时熔化了的焊料对元件的垂直固定力不足而垂直固定力不足可归因于元件重量增加元件的可焊性差焊剂的润湿性或焊料量不足等。其中第一个因素是最根本的原因。如果在对后面的三个因素加以改进后仍有元件脱落现象存在就必须使用SMT粘结剂。显然使用粘结剂将会使软熔时元件自对准的效果变差。未焊满未焊满是在相邻的引线之间形成焊桥。通常所有能引起焊膏坍落的因素都会导致未焊满这些因素包括：1升温速度太快；2焊膏的触变性能太差或是焊膏的粘度在剪切后恢复太慢；3金属负荷或固体含量太低；4粉料粒度分布太广；5；焊剂表面张力太小。但是坍落并非必然引起未焊满在软熔时熔化了的未焊满焊料在表面张力的推动下有断开的可能焊料流失现象将使未焊满问题变得更加严重。在此情况下由于焊料流失而聚集在某一区域的过量的焊料将会使熔融焊料变得过多而不易断开。除了引起焊膏坍落的因素而外下面的因素也引起未满焊的常见原因：1相对于焊点之间的空间而言焊膏熔敷太多；2加热温度过高；3焊膏受热速度比电路板更快；4焊剂润湿速度太快；5焊剂蒸气压太低；6；焊剂的溶剂成分太高；7焊剂树脂软化点太低。断续润湿焊料膜的断续润湿是指有水出现在光滑的表面上（1.4.5.）这是由于焊料能粘附在大多数的固体金属表面上并且在熔化了的焊料覆盖层下隐藏着某些未被润湿的点因此在最初用熔化的焊料来覆盖表面时会有断续润湿现象出现。亚稳态的熔融焊料覆盖层在最小表面能驱动力的作用下会发生收缩不一会儿之后就聚集成分离的小球和脊状秃起物。断续润湿也能由部件与熔化的焊料相接触时放出的气体而引起。由于有机物的热分解或无机物的水合作用而释放的水分都会产生气体。水蒸气是这些有关气体的最常见的成份在焊接温度下水蒸气具极强的氧化作用能够氧化熔融焊料膜的表面或某些表面下的界面（典型的例子是在熔融焊料交界上的金属氧化物表面）。常见的情况是较高的焊接温度和较长的停留时间会导致更为严重的断续润湿现象尤其是在基体金属之中反应速度的增加会导致更加猛烈的气体释放。与此同时较长的停留时间也会延长气体释放的时间。以上两方面都会增加释放出的气体量消除断续润湿现象的方法是：1降低焊接温度；2缩短软熔的停留时间；3采用流动的惰性气氛；4降低污染程度。低残留物对不用清理的软熔工艺而言为了获得装饰上或功能上的效果常常要求低残留物对功能要求方面的例子包括“通过在电路中测试的焊剂残留物来探查测试堆焊层以及在插入接头与堆焊层之间或在插入接头与软熔焊接点附近的通孔之间实行电接触”较多的焊剂残渣常会导致在要实行电接触的金属表层上有过多的残留物覆盖这会妨碍电连接的建立在电路密度日益增加的情况下这个问题越发受到人们的关注。显然不用清理的低残留物焊膏是满足这个要求的一个理想的解决办法。然而与此相关的软熔必要条件却使这个问题变得更加复杂化了。为了预测在不同级别的惰性软熔气氛中低残留物焊膏的焊接性能提出一个半经验的模型这个模型预示随着氧含量的降低焊接性能会迅速地改进然后逐渐趋于平稳实验结果表明随着氧浓度的降低焊接强度和焊膏的润湿能力会有所增加此外焊接强度也随焊剂中固体含量的增加而增加。实验数据所提出的模型是可比较的并强有力地证明了模型是有效的能够用以预测焊膏与材料的焊接性能因此可以断言为了在焊接工艺中成功地采用不用清理的低残留物焊料应当使用惰性的软熔气氛。间隙间隙是指在元件引线与电路板焊点之间没有形成焊接点。一般来说这可归因于以下四方面的原因：1焊料熔敷不足；2引线共面性差；3润湿不够；4焊料损耗棗这是由预镀锡的印刷电路板上焊膏坍落引线的芯吸作用（2.3.4）或焊点附近的通孔引起的引线共面性问题是新的