造成回流焊锡珠的原因

2023-09-23 16:16:07 161

回流焊锡珠是指焊接过程中,焊料由于飞溅等塬因在电路板的不必要位置形成分散的小球。这种小球会在电路板的两个相邻部件之间产生电流泄漏,电气噪声,甚至短路,带来长期的可靠性隐患。另外,在对它们进行处理过程中,也可能会影响相邻的部件的性能。

回流焊锡珠常见于元器件引脚周围以及在引脚和焊盘的间隙等地方,有些也出现在离焊点很远的位置。它们一般成群地,离散地,以小颗粒出现。其主要塬因是在金属焊点的形成过程中,熔融的金属合金的飞溅而导致的。 

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在回流焊接过程中,熔融助焊剂的蒸发速度过快会容易引发融熔锡合金的飞溅,飞溅过程中,一部分小滴焊料会随焊剂一起喷射,被从主体焊料中分离出来,最终留在焊点周围。因此,焊剂载体中较高的溶剂比例,或者由于为适应无铅高温工艺使用的高沸点溶剂过量,以及加热不当都会导致回流焊锡珠的可能大大增加。 被焊接的表面或者细膏中的锡粉氧化程度太高,或者锡粉的缺陷也容易导致焊料球的形成。氧化和表面的物理缺陷使得整体内的各个部分的受热升温,化学反应等过程不均匀一致,继而焊剂的热行为也受到很大的影响,最终引发回流焊锡珠。 较低的焊膏黏度更容易引起较多飞溅,这是因为外表液滴和主体亲和力小,在助焊剂的帮助下,容易形成细小球状颗粒而飞出。内部气泡的压力超过的熔融焊料的表面张力的话,破裂的时候,带走更多的颗粒。但是如果气泡留在焊料内,又容易导致最终焊点的空洞。 周围的环境也会影响焊料球,例如外界较高的湿度,而锡膏溶剂体系中一般含有多元醇醚类物质,具备亲水性和吸湿性。又如不当的锡膏回复过程,从冰箱中拿出锡膏,过早地打开瓶盖,导致水蒸气凝聚。所有这些,都会导致过多的水分被锡膏吸收,从而在焊接过程中引起锡膏飞溅。操作房间内的高温会使焊膏黏性变低,也会促成焊料球的形成。 另外,剧烈的加热或者冷却,导致合金和焊剂状态变化太快,尤其是对于无铅的高温工艺,也会加速回流焊锡珠的形成。

所以,回流温度曲线是决定回流焊锡珠形成的一个重要参数。回流过程中不同阶段的,会导致不同的问题。升温阶段是非常重要的,应该很小心设计和调整,以免焊料球的产生。同时,升温阶段对于其他缺陷,如桥连、焊接性、树碑现象、空洞、焊料抽芯等缺陷也至关重要。冷却阶段在也不能忽视,较低的冷却温度速率—其温度高于金属合金的熔点,会导致金属间化合物的生长,而较快的冷却则会产生内在压力和元器件的破裂。最后,锡膏中如果含其他低沸点物质以及杂质等,也可能会引发大量的气泡,导致回流焊锡珠的形成。

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