PCBA貼片加工空洞原因分析

PCBA貼片加工焊點出現空洞的主要原因是助焊劑中有機物熱解產生的氣泡不能及時逸出。而助焊劑在回流區已經被消耗掉了，焊膏的粘度也發生了很大的變化。此時焊料中的助焊劑發生開裂，導致高溫開裂后的氣泡沒有及時溢出，被封裝在焊點中，冷卻后形成空洞現象。

接下來小編就對PCBA貼片加工空洞現象的原因進行分析，希望給您帶來一定的幫助！

1、助焊劑活性的影響

由于助焊劑當中熔劑的有機物高溫裂解，使氣泡難以逸出，導致氣體被包裹在合金粉中。從過程中可以看出，有機物受到熱力產生的氣泡主要途徑有：焊膏中的助焊劑、其他有機物、波峰焊的助焊劑或雜質產生等。上述有機化合物在高溫下分解形成氣體。由于氣體比重相當小，焊接時氣體會懸浮在焊料表面，氣體最終會逸出，不會停留在合金粉表面。但是，焊接時必須考慮焊料的表面張力和待焊接部件的重力。所以要結合錫膏的表面張力和元器件的重力來分析為什么氣體無法從合金粉表面逸出，從而形成空洞。如果有機物產生的氣體的浮力小于焊料的表面張力，那么助焊劑中的有機物在高溫下熱解后，氣體就會被包圍在焊球內部，氣體就會被焊球深深地吸收，此時氣體就很難逸出，進而形成空洞現象。

2、與PCB焊盤氧化程度有關

PCB焊盤表面氧化和臟污程度越高，焊接后PCBA焊點產生的空洞就越多。因為焊盤氧化程度越大，需要更強的活性劑來處理焊接物體表面的氧化物。特別是對于OSP( 有機溶劑防腐劑)表面處理，OSP墊上的一層有機保護膜很難被去除。如果不能及時去除焊盤表面的氧化物，氧化物就會留在被焊物體表面。此時氧化物會阻止合金粉與被焊金屬表面接觸，從而形成不良出現拒焊現象。表面氧化嚴重，高溫分解的有機物氣體會隱藏在合金粉中。同時無鉛表面張力大，合金比重也比較大，氣體很難逸出，氣體會被包圍在合金粉中。必須避免焊膏和待焊接金屬表面的氧化物。否則，沒有其它方法來減少空洞的形成。

3、溶劑沸點的影響

無論是波峰焊前還是錫膏本身的溶劑，二者之間的沸點直接影響PCBA焊點空洞的大小和空洞形成的概率。溶劑的沸點越低，越有可能形成空隙。所以可以選擇沸點高的溶劑，避免氣蝕。如果溶劑的沸點較低，溶劑將在恒溫區或回流區蒸發，僅留下高粘度和難以移動的有機物，其必須被包圍。所以在選擇焊錫膏的時候，盡量選擇高沸點溶劑的焊錫膏，減少空洞現象的發生。

4、與焊接時間有關

Sn63-Pb37焊料的浸漬時間很短，約為0.6 s，而SnAgCu焊料的浸漬時間約為 1.5 s，同時無鉛焊料的表面張力大，移動速度很慢，焊料的潤濕性和擴散性比鉛焊料差。在這些情況下，有機物熱解產生的氣體很難逸出，氣體會完全被包圍在合金層中。當然，無鉛焊料氣泡的概率遠大于有鉛，這也是當今PCBA貼片加工中使用無鉛焊接工藝面臨的難題和挑戰。

5、錫膏過量吸入空氣中的水分造成的

應根據正確的方法使用焊錫膏。錫膏從冰箱中取出后，應在室溫(25℃±3℃) 下保存至少4小時。錫膏預熱時，切記錫膏的蓋子不能提前打開，錫膏不能加熱預熱。同時，避免吸入空氣中的水分。焊膏在線使用前必須攪拌。其目的是使合金粉和焊劑攪拌均勻。在攪拌過程中，時間不宜過長(約 3-5min)，攪拌力不宜過大。如果時間太長，力度太大，合金粉末可能會被壓碎，導致焊膏中的金屬粉末氧化。如果焊錫膏粉被氧化，再流焊后出現空洞的概率會大大增加。錫膏印刷后不能在空氣中放置太久(一般在2 小時內)，否則錫膏吸水過多會增加空洞形成的概率?？梢?，焊膏的正確使用非常重要，必須按照焊膏的正確使用方法進行，否則PCBA回流焊后的焊接缺陷會大大增加。因此，焊膏的正確使用將是保證各種焊接質量的先決條件，必須高度重視。

隨著電子產業的快速發展，元器件密度越來越高，PCB基板層數越來越多，這對PCBA 貼片加工工藝提出了新的挑戰?？斩船F象會給焊點帶來不可估量的風險，因此PCBA加工廠嚴格控制PCBA焊點空洞（氣泡）是非常重要的，必須高度重視。