SMT加工的BGA焊點(diǎn)出現(xiàn)空洞的原因分析

BGA空洞與錫膏中的助焊膏中的活性有關(guān)：空洞現(xiàn)象的產(chǎn)生主要是助焊劑中的有機(jī)物經(jīng)過高溫裂解后產(chǎn)生氣泡很難逸出，導(dǎo)致氣體被包圍在合金粉末中。

從過程中可以看出，關(guān)鍵在有機(jī)物經(jīng)過高溫裂解后產(chǎn)生的氣泡，錫膏中的助焊劑在高溫時(shí)形成氣體，由于氣體的比重是相當(dāng)小的，在回流中氣體會(huì)懸浮在焊料的表面，氣體終會(huì)逸出去，不會(huì)停留在合金粉末的表面。但是，在焊接的時(shí)候耍要考慮焊料的表面張力，被焊元器件的重力，因此，要結(jié)合錫膏的表面張力，元器件的自身重力去分析氣體為什么不能逸出合金粉末的表面，進(jìn)而形成空洞。如果有機(jī)物產(chǎn)生氣體的浮力比焊料的表面張力小，那么助焊劑中的有機(jī)物經(jīng)過高溫裂解后，氣體就會(huì)被包圍在錫球的內(nèi)部，氣體深深的被錫球所吸住，這時(shí)候氣體就很難逸出去，此時(shí)就會(huì)形成空洞現(xiàn)象

從SMT加工的角度來說，絕大部分SMT焊點(diǎn)出現(xiàn)的空洞都是因?yàn)樵倭骱附舆^程中熔點(diǎn)焊點(diǎn)截留的助焊劑揮發(fā)物在凝固期間沒有足夠的時(shí)間及時(shí)排出而形成的。那SMT加工的BGA焊點(diǎn)有空洞受哪些因素影響？

1、 助焊劑

（1）焊料在熔點(diǎn)以上的排氣速率是一個(gè)關(guān)鍵因素。如果排氣速率較低，產(chǎn)生空洞的概率就會(huì)大。

（2）截留的助焊劑是引起空洞的根源。助焊劑活性越高，越利于助焊劑的逃逸，也越不易形成空洞。

（3）焊劑中溶劑的沸點(diǎn)越低越容易形成空洞，這是因?yàn)槿軇]發(fā)使助焊劑變得黏稠，越黏稠越不容易被熔融焊料“擠走”。

2、 焊料

（1）表面張力：一方面（主要方面），低的表面張力有利于焊料與焊劑的擴(kuò)散，有利于氣體的逃逸，空洞會(huì)比較少；另一方面（次要方面），低的表面張力允許空洞的發(fā)展。表面張力對空洞的影響取決于焊點(diǎn)的類項(xiàng)，比如，對于非BGA類焊點(diǎn)（踏落很小，主要是焊料遷移與擴(kuò)展）低的表面張力會(huì)減少其空洞；但對于BGA類焊點(diǎn)，可能會(huì)增加空洞的尺寸，這就是使用N2氣氛再流焊接時(shí)BGA焊點(diǎn)中的空洞會(huì)比較大的可能原因。

（2）焊膏金屬含量與焊粉尺寸：金屬含量越高、焊粉越細(xì)，空洞體積比例高。因?yàn)楹稿a氧化物越多，助焊劑越不容易從更緊密的錫粉和大量高黏性金屬鹽中逃逸。

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