吹孔(blowhole)传统上是指完工的PTH铜壁上,可能有破洞(Void)存在。当PCB板在下游进行焊锡时,可能会造成破洞中的基材的湿气在高温中迅速膨胀而产生一定气压,往外将孔中灌入的熔锡吹出。冷却后孔中之锡柱会出现空洞。这种会吹气的劣质PTH,特称为"吹孔"。无铅波焊中出现的吹孔除与钻孔、PTH等制程有关外,还与板材、波焊之参数和助焊剂、元件插脚等有较大关联。可以说在SMT贴片加工过程中,无铅波焊的吹孔产生的具体原因呈多样化,复杂化。下面众焱电子小编将接着《SMT贴片加工中的无铅波焊吹孔成因研究及改善(四)》中的内容继续讲解介绍。
七、无铅波焊过程中参数、流程控制问题
在无铅波焊中,有些PCB板不存在孔粗、破洞的孔及插件不正也存在针孔及吹孔问题。分析可能原因有:
1、板子打开包装后在空气环境下放置时间过长,导致PCB板基材吸潮,孔内吸收的湿气在焊锡过程中受到高热蒸发出来而造成,解决方法是放在烤箱中120℃烤2小时。
2、元件引脚氧化;
3、助焊剂活性低、涂敷量过大;
对于无铅波峰焊来说,由于无铅焊料的润湿性比SnPb焊料要差,为了保证良好的焊接质量,对助焊剂的选择和涂敷的要求更高。一般无铅波峰焊采用免清洗助焊剂,这种助焊剂一般具有较低的活性,而且残留物活性在很大程度上依赖于过程操作,这就需要波峰焊设备在助焊剂喷雾上要求均匀涂敷,而且涂敷的助焊剂的量要求适中。
4、无铅焊料的氧化性问题;
同Sn-Pb合金焊料相比,高Sn含量的无铅焊料在高温焊接中更容易氧化,从而在锡炉液面形成氧化物残渣(SnO2),影响焊接质量。焊料中的杂质在高温波峰焊时会产生气体,推开插件脚设计规范要求尚未固化的熔锡,形成孔内填锡空洞。为了防止无铅焊料的氧化,解决办法是改善锡炉喷口,最好的对策是加氮气保护。焊锡炉中的惰性氮气使得液化焊料尽量少暴露于氧气下,从而减少氧化物的形成,同时会提高焊料润湿程度。
5、传输速度快,预热不足;焊接时间太短。
八、结束语
电子产品实施无铅制程以来,从PCB板材、元件到波峰焊的焊料、设备工艺都相应产生了改变。因此造成“吹孔”的原因有很多,包括PCB的品质、下游插件厂波峰焊操作条件等等。真正要解决吹孔,还需要上下游结合,根据广州SMT贴片加工厂家的实际情况调整制程参数,以预防吹孔现象的发生。
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