贴片元件波峰焊之难题

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贴片元件波峰焊之难题

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By Brian Lynch
本文介绍，较新的助焊剂技术可帮助战胜片状组件波峰焊接的缺陷。在过去十年里，电子装配制造商已经迅速地采用了免洗助焊剂技术。今天，在北美，超过 60%的所有电子装配都是使用免洗助焊剂工艺生产的。 随着低固体、免洗助焊剂技术的采用， 出现了几个明显的挑战。 要克服的最新的困难是两种麻烦的缺陷的发生：锡球和锡桥。这两种缺陷的频率经常伴随片状组件波峰焊接(wave solder)的使用而大大增加。这个问题已经刺激了在助焊剂技术中的最新发展。
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片状组件波峰焊接的难题是什幺？
/ K' S7 B4 f- D2 r. U3 H使用传统的 λ 或“A” 型焊接波峰来焊接底面的表面贴装组件 (SMD)，经常产生不满意的焊接结果。这两种波峰类型设计更适合焊接传统的通孔(through-hole)组件。因此，在许多情况下，这两种波型不具有适当的接触作用或动力，来打破在底面 SMD 的组件引脚与焊盘界面之间焊锡的表面张力。如果焊锡的表面张力不打破， 那幺焊锡不能适当地熔湿 (wet)界面，并形成焊接点。 这个现象有时叫做 “阴影(shadowing) ”，是那些通常叫做 “漏焊(skip) ”的缺陷的主要原因。
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为了解决这个问题， 大多数波峰焊接设备制造商已经开发， 并且现在提供装备有“紊流(turbulent) 或者” “适于片状组件的 (chip) ”波峰的机器。在这种波峰焊接机器类型中，片状波峰 (chip wave)后面跟着传统的焊接波峰，构成双波峰焊接工艺。片状波峰是专门设计的发出消除底面 SMD 经历的阴影效果所要求的适当作用或动力。 这种作用允许焊锡的表面张力更容易地打破， 保证焊锡适当的熔湿焊盘与组件的界面， 形成焊接点。 因此，片状波峰的使用是减少漏焊缺陷发生所需要的。

6 v9 X4 J/ v/ F可是，当片状波峰要求用于底面 SMD 的适当焊接和与传统低固 (low-solids)、免洗(no-clean)助焊剂一起使用时，其它的焊接问题是常见的。一种传统的低固、免洗助焊剂通常含有大约 2%的活性剂 (activator)，或固体，但可以高达 4%的固体。

) [& X1 s  y  Z, U3 M在双波峰工艺中经常与这些助焊剂的使用有关的缺陷是锡球 (solder ball)和锡桥(solder bridge)。因此，将这类助焊剂用于含有底面 SMD 装配的电子装配制造商面对片状波峰的难题：
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* g9 K6 L( k- l  M7 u0 \" b. ~  G如果不使用片状波峰，在底面 SMD 焊盘上出现漏焊。
. n: [1 b, T- j5 q+ }如果使用片状波峰，会出现过多的焊锡球和锡桥。 哪一种方法都会造成缺陷。
  Z5 y$ ~* L" H  O注意，在这种情况下遇到的锡球通常叫做非随机锡球。 非随机锡球在一块板的底面上相同的位置上找到， 一块板接着一块板都有， 通常在突出引脚的托尾边。
它们的发生和焊锡与阻焊层之间的表面张力有关。 基本上，如果这个表面张力足够大的话，锡球与 PCB之间的粘力将大于重力向下的力。结果形成锡球。

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为了解决这个问题， 大多数波峰焊接设备制造商已经开发， 并且现在提供装备有“紊流(turbulent) 或者” “适于片状组件的 (chip) ”波峰的机器。在这种波峰焊接机器类型中，片状波峰 (chip wave)后面跟着传统的焊接波峰，构成双波峰焊接工艺。片状波峰是专门设计的发出消除底面 SMD 经历的阴影效果所要求的适当作用或动力。 这种作用允许焊锡的表面张力更容易地打破， 保证焊锡适当的熔湿焊盘与组件的界面， 形成焊接点。 因此，片状波峰的使用是减少漏焊缺陷发生所需要的。