在SMT電子制造業(yè)中，SMT常規(guī)錫膏回流焊接是一項(xiàng)關(guān)鍵工藝，而焊接空洞的出現(xiàn)會(huì)嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量和電子設(shè)備的可靠性。下面托普科小編將對(duì)SMT常規(guī)錫膏回流焊接空洞進(jìn)行深入分析，并提出有效的解決措施。

一、焊接空洞的基本概念

焊接空洞指的是在錫膏回流焊接過(guò)程中， solder 連接處形成的氣泡或空洞。這些空洞會(huì)減少焊點(diǎn)的有效連接面積，降低焊點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度和電氣性能，可能導(dǎo)致電子設(shè)備在使用過(guò)程中出現(xiàn)故障，如信號(hào)傳輸不穩(wěn)定、焊點(diǎn)疲勞斷裂等。


二、焊接空洞產(chǎn)生的原因分析

（一）錫膏相關(guān)因素

錫膏的成分和特性對(duì)焊接質(zhì)量有著直接影響。如果錫膏中助焊劑的揮發(fā)速度與焊接溫度曲線(xiàn)不匹配，在焊接過(guò)程中助焊劑不能及時(shí)揮發(fā)出去，就容易在焊點(diǎn)內(nèi)部形成空洞。例如，助焊劑揮發(fā)過(guò)快，可能會(huì)在 solder 還未完全潤(rùn)濕時(shí)就已經(jīng)揮發(fā)完畢，導(dǎo)致氣體被困在焊點(diǎn)中；而揮發(fā)過(guò)慢，則會(huì)在 solder 凝固時(shí)仍有氣體產(chǎn)生，形成空洞。

此外，錫膏的金屬粉末顆粒大小和形狀也會(huì)影響空洞的形成。金屬粉末顆粒過(guò)大或形狀不規(guī)則，會(huì)導(dǎo)致錫膏在印刷和焊接過(guò)程中出現(xiàn)間隙，這些間隙在焊接時(shí)容易成為氣體聚集的場(chǎng)所，進(jìn)而形成空洞。


（二）PCB 焊盤(pán)與元器件焊端因素

PCB 焊盤(pán)和元器件焊端的表面狀況是導(dǎo)致焊接空洞的重要原因之一。如果焊盤(pán)或焊端表面存在氧化層、油污、灰塵等污染物，會(huì)影響 solder 與焊盤(pán)、焊端的潤(rùn)濕和結(jié)合，使得氣體難以排出，從而形成空洞。

焊盤(pán)和焊端的設(shè)計(jì)也會(huì)對(duì)焊接空洞產(chǎn)生影響。例如，焊盤(pán)尺寸過(guò)大或過(guò)小、焊盤(pán)間距不合理等，都會(huì)導(dǎo)致錫膏分布不均，在焊接過(guò)程中產(chǎn)生空洞。元器件焊端的形狀和尺寸與焊盤(pán)不匹配，也會(huì)影響 solder 的流動(dòng)和填充，增加空洞產(chǎn)生的概率。


（三）回流焊工藝因素

回流焊溫度曲線(xiàn)的設(shè)置是影響焊接質(zhì)量的關(guān)鍵因素。溫度上升速度過(guò)快，會(huì)導(dǎo)致錫膏中的助焊劑迅速揮發(fā)，產(chǎn)生大量氣體，而此時(shí) solder 還未完全熔化，氣體無(wú)法及時(shí)排出，從而形成空洞。溫度過(guò)高則會(huì)使 solder 過(guò)度氧化，影響 solder 的流動(dòng)性和潤(rùn)濕性，也容易產(chǎn)生空洞。

回流焊的時(shí)間控制也很重要。如果預(yù)熱時(shí)間過(guò)短，錫膏中的溶劑不能充分揮發(fā)，在焊接過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氣體，形成空洞；而焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則會(huì)導(dǎo)致 solder 晶粒粗大，降低焊點(diǎn)的強(qiáng)度，同時(shí)也可能增加空洞的產(chǎn)生幾率。


三、焊接空洞的解決措施

（一）優(yōu)化錫膏選擇與管理

根據(jù)具體的焊接需求，選擇合適成分和粒度的錫膏。確保錫膏中的助焊劑揮發(fā)速度與回流焊溫度曲線(xiàn)相匹配，以減少氣體的產(chǎn)生和滯留。同時(shí)，要加強(qiáng)錫膏的管理，嚴(yán)格控制錫膏的儲(chǔ)存溫度和時(shí)間，避免錫膏變質(zhì)。在使用前，應(yīng)將錫膏充分?jǐn)嚢杈鶆?，以保證其性能的穩(wěn)定性。


（二）改善 PCB 焊盤(pán)與元器件焊端質(zhì)量

在 PCB 制造過(guò)程中，要確保焊盤(pán)表面清潔，去除氧化層、油污和灰塵等污染物?？梢圆捎眠m當(dāng)?shù)谋砻嫣幚砉に嚕珏兘?、鍍錫等，提高焊盤(pán)的潤(rùn)濕性。對(duì)于元器件焊端，也要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，確保其表面狀況良好。此外，要優(yōu)化焊盤(pán)和元器件焊端的設(shè)計(jì)，保證其尺寸和形狀的匹配性，使錫膏能夠均勻分布。


（三）優(yōu)化回流焊工藝參數(shù)

合理設(shè)置回流焊溫度曲線(xiàn)，控制溫度上升速度和最高溫度。一般來(lái)說(shuō)，溫度上升速度應(yīng)控制在 2 - 5℃/s 之間，最高溫度應(yīng)根據(jù)錫膏的熔點(diǎn)和元器件的耐熱性來(lái)確定，通常比錫膏熔點(diǎn)高 20 - 40℃。同時(shí)，要合理調(diào)整預(yù)熱時(shí)間和焊接時(shí)間，確保錫膏中的溶劑和助焊劑能夠充分揮發(fā)， solder 能夠充分熔化和潤(rùn)濕。


另外，還可以通過(guò)優(yōu)化回流焊爐的氮?dú)夥諊鷣?lái)減少空洞的產(chǎn)生。在氮?dú)夥諊泻附?，可以降?solder 的氧化程度，提高其流動(dòng)性和潤(rùn)濕性，從而減少空洞的形成。


SMT常規(guī)錫膏回流焊接空洞的產(chǎn)生是由多種因素共同作用的結(jié)果，包括錫膏、PCB 焊盤(pán)與元器件焊端以及回流焊工藝等方面。通過(guò)對(duì)這些因素的深入分析，并采取相應(yīng)的解決措施，如優(yōu)化錫膏選擇與管理、改善 PCB 焊盤(pán)與元器件焊端質(zhì)量、優(yōu)化回流焊工藝參數(shù)等，可以有效減少焊接空洞的產(chǎn)生，提高焊接質(zhì)量和電子設(shè)備的可靠性。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行綜合考慮和調(diào)整，以達(dá)到最佳的焊接效果。