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隨著電子產品的功能不斷增強₪╃▩₪·,印製電路板的整合度越來越高₪╃▩₪·,器件的單位功率也越來越大₪╃▩₪·,特別是在通訊₪◕·₪、汽車₪◕·₪、軌道交通₪◕·₪、光伏₪◕·₪、軍事₪◕·₪、航空航天等領域₪╃▩₪·,大功率電晶體₪◕·₪、射頻電源₪◕·₪、LED₪◕·₪、
IGBT₪◕·₪、MOSFET 等器件的應用越來越多₪╃▩₪·,這些元器件的封裝形式通常為 BGA₪◕·₪、QFN₪◕·₪、 LGA₪◕·₪、CSP₪◕·₪、TO 封裝等₪╃▩₪·,其共同的特點是器件功耗大₪╃▩₪·,對散熱效能要求高₪╃▩₪·,而散熱焊盤的空洞率會直接影響產品的可靠性☁☁·▩。由於受到空洞的影響₪╃▩₪·,焊點的機械強度會下降₪╃▩₪·,而且熱阻增大₪╃▩₪·,電流通路減小₪╃▩₪·,會影響焊點的導熱和導電效能₪╃▩₪·,從而降低器件的電氣可靠性☁☁·▩。
在 IPC-A-610₪◕·₪、IPC7095₪◕·₪、IPC7093 等規範中₪╃▩₪·,對於 BGA₪◕·₪、BTC 類封裝器件的焊點空洞進行了詳細描述₪╃▩₪·,對於可塌落焊球的 BGA 類器件₪╃▩₪·,規定空洞率標準為 30%₪╃▩₪·,而其它情況均沒有明確標準₪╃▩₪·,需要製造廠家與客戶協商確定;對於大功率器件的接地焊盤₪╃▩₪·,一些高可靠性產品的使用者對空洞率的要求往往會高於行業標準₪╃▩₪·,進一步降低到10%₪╃▩₪·,乃至更低☁☁·▩。
因此₪╃▩₪·,對於如何減少此類 SMT 器件焊點中的空洞₪╃▩₪·,是提升產品質量與可靠性的關鍵問題之一☁☁·▩。行業內目前有多種解決方案₪╃▩₪·,如採用低空洞率焊膏₪◕·₪、最佳化 PCB 焊盤設計₪◕·₪、採用點陣式網板開孔₪◕·₪、在氮氣環境下焊接₪◕·₪、使用預成型焊片₪╃▩₪·,等等☁☁·▩。但最終的效果並不不是很理想₪╃▩₪·,針對大面積接地焊盤₪╃▩₪·,但很難將空洞率穩定控制在 10% 以下☁☁·▩。貼片器件在迴流焊接之後₪╃▩₪·,焊點裡通常都會殘留有部分
空洞₪╃▩₪·,焊點面積越大₪╃▩₪·,空洞的面積也會越大;其原因是由於在熔融的焊料冷卻凝固時₪╃▩₪·,焊料中產生的氣體沒有逃逸出去₪╃▩₪·,而被“凍結”下來形成空洞☁☁·▩。影響空洞產生的因素是多方面的₪╃▩₪·,與焊膏選擇₪◕·₪、
器件封裝形式₪◕·₪、焊盤設計₪◕·₪、 PCB 焊盤表面處理方式₪◕·₪、網板開孔方式₪◕·₪、迴流曲線設定等都有關係☁☁·▩。
小銘採用真空迴流焊接工藝可以穩定實現 3% 以下的空洞率₪╃▩₪·,是解決空洞率問題非常有效的手段☁☁·▩。真空迴流焊接工藝對於去除焊點空洞有非常顯著的作用₪╃▩₪·,在真空條件下₪╃▩₪·,透過合理設定工藝引數₪╃▩₪·,
均可以穩定實現 5% 以下空洞率的批次生產☁☁·▩。