锡焊技术要点

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1、锡焊技术要点锡焊技术要点作为一种操作技术，手工锡焊主要是通过实际训练才能掌握，但是遵循基本的原则，学习前人积累的 经验，运用正确的方法，可以事半功倍地掌握操作技术。以下各点对学习焊接技术是必不可少地。一. 锡焊基本条件1 -焊件可焊性不是所有的材料都可以用锡焊实现连接的，只有一部分金属有较好可焊性(严格的说应该是可以锡焊 的性质)，才能用锡焊连接。一般铜及其合金，金，银，锌，竦等具有较好可焊性，而铝，不锈钢， 铸铁等可焊性很差，一般需采用特殊焊剂及方法才能锡焊。2. 焊料合格铅锡焊料成分不合规格或杂质超标都会影响焊锡质量，特别是某些杂质含量，例如锌，铝，镉等，即 使是0. 001%的含量也会明

2、显影响焊料润湿性和流动性，降低焊接质量。再高明的厨师也无法用劣质 的原料加工出美味佳肴，这个道理是显而易见的。3. 焊剂合适焊 接不同的材料要选用不同的焊剂，即使是同种材料，当采用焊接工艺不同时也往往要用不同的焊剂， 例如手工烙铁焊接和浸焊，焊后清洗与不清洗就需采用不同的焊剂。对于工锡焊而言，采用松香和活 性松香能满足大部分电子产品装配要求。还要指出的是焊剂的量也是必须注意的，过多，过少都不利 于锡焊。4. 焊点设计合理合理的焊点几何形状，对保证锡焊的质量至关重要，如图一 (a)所示的接点由于铅锡料强度有限，很难 保证焊点足够的强度，而图一 (b)的接头设计则有很大改善。图二表示印制板上通孔安

3、装元件引线与孔 尺寸不同时对焊接质量的影响。二. 手工锡焊要点以下几个要点是由锡焊机理引出并被实际经验证明具有普遍适用性。1. 掌握好加热时间锡焊时可以采用不同的加热速度，例如烙铁头形状不良，用小烙铁焊大焊件时我们不得不延长时间以 满足锡料温度的要求。在大多数情况下延长加热时间对电子产品装配都是有害的，这是因为(1) 焊点的结合层由于长时间加热而超过合适的厚度引起焊点性能劣化。(2) 印制板，塑料等材料受热过多会变形变质。(3) 元器件受热后性能变化甚至失效。(4) 焊点表面由于焊剂挥发，失去保护而氧化。结论：在保证焊料润湿焊件的前提下时间越短越好。2. 保持合适的温度如果为了缩短加热时间而采

4、用高温烙铁焊校焊点，则会带来另一方面的问题：焊锡丝中的焊剂没有足 够的时间在被焊面上漫流而过早挥发失效；焊料熔化速度过快影响焊剂作用的发挥；由于温度过高虽加热时间 短也造成过热现象。结论：保持烙铁头在合理的温度范围。一般经验是烙铁头温度比焊料熔化温度高50C较为适宜。理想的状态是较低的温度下缩短加热时间，尽管这是矛盾的，但在实际操作中我们可以通过操作手法 获得令人满意的解决方法。3. 用烙铁头对焊点施力是有害的烙铁头把热量传给焊点主要靠增加接触面积，用烙铁对焊点加力对加热是徒劳的。很多情况下会造成 被焊件的损伤，例如电位器，开关，接插件的焊接点往往都是固定在塑料构件上，加力的结果容易造成原件失

5、效。三. 锡焊操作要领1. 焊件表面处理手工烙铁焊接中遇到的焊件是各种各样的电子零件和导线，除非在规模生产条件下使用“保险期”内 的电子元件，一般情况下遇到的焊件往往都需要进行表面清理工作，去除焊接面上的锈迹，油污，灰 尘等影响焊接质量的杂质。手工操作中常用机械刮磨和酒精，丙酮擦洗等简单易行的方法。2. 预焊预焊就是将要锡焊的元器件引线或导电的焊接部位预先用焊锡润湿，一般也称为镀锡，上锡，搪锡等。 称预焊是准确的，因为其过程合机理都是锡焊的全过程焊料润湿焊件表面，靠金属的扩散形成结 合层后而使焊件表面“镀”上一层焊锡。预焊并非锡焊不可缺少的操作，但对于工烙铁焊接特别是维修，调试，研制工作几乎可

6、以说是必不可 少的。3. 不要用过量的焊剂适量的焊剂是必不可缺的，但不要认为越多越好。过量的松香不仅造成焊后焊点周围需要清洗的工作 量，而且延长了加热时间（松香融化，挥发需要并带走热量），降低工作效率；而当加热时间不足时 又容易夹杂到焊锡中形成“夹渣”缺陷；对开关元件的焊接，过量的焊剂容易流到触点处，从而造成 接触不良。合适的焊剂量应该是松香水仅能浸湿将要形成的焊点，不要让松香水透过印制板流到元件面或插座孔 里（如IC插座）。对使用松香芯的焊丝来说，基本不需要再涂焊剂。4. 保持烙铁头的清洁因为焊接时烙铁头长期处于高温状态，又接触焊剂等受热分解的物质，其表面很容易氧化而形成一层 黑色杂质，这些

7、杂质几乎形成隔热层，使烙铁头失去加热作用。因此要随时在烙铁架上蹭去杂质。用 一块湿布或湿海绵随时擦烙铁头，也是常用的方法。5. 加热要靠焊锡桥非流水线作业中，一次焊接的焊点形状使多种多样的，我们不可能不断换烙铁头。要提高烙铁头加热 的效率，需要形成热量传递的焊锡桥。所谓焊锡桥，就是靠烙铁上保留少量焊锡作为加热时烙铁头与 焊件之间传热的桥梁。显然由于金属液的导热效率远高于空气，而使焊件很快被加热到焊接温度，如图四。应注意作为焊锡桥 的锡保留量不可过多。6. 焊锡量要合适过量的焊锡不但毫无必要地消耗了较贵的锡，而且增加了焊接时间，相应降低了工作速度。更为严重 的是在高密度的电路中，过量的锡很容易造

8、成不易察觉的短路。但是焊锡过少不能形成牢固的结合，降低焊点强度，特别是在板上焊导线时，焊锡不足往往造成导线 脱落。7. 焊件要牢固在焊锡凝固之前不要使焊件移动或振动，特别使用镊子夹住焊件时一定要等焊锡凝固再移去镊子。这 是因为焊锡凝固过程是结品过程，根据结晶理论，在结品期间受到外力（焊件移动）会改变结品条件， 导致品体粗大，造成所谓“冷焊”。外观现象是表面无光泽呈豆渣状；焊点内部结构疏松，容易有气 隙和裂隙，造成焊点强度降低，导电性能差。因此，在焊锡凝固前一定要保持焊件静止，实际操作时 可以用各种适宜的方法将焊件固定，或使用可靠的夹持措施。8. 烙铁撤离有讲究烙铁处理要及时，而且撤离时的角度和

9、方向对焊点形成有一定关系。撤烙铁时轻轻旋转一下，可保持焊点适当的焊料，这需要在实际操作中体会。锡焊技术要点锡焊技术要点作为一种操作技术，手工锡焊主要是通过实际训练才能掌握，但是遵循基本的原则，学习前人积累的 经验，运用正确的方法，可以事半功倍地掌握操作技术。以下各点对学习焊接技术是必不可少地。一. 锡焊基本条件1 -焊件可焊性不是所有的材料都可以用锡焊实现连接的，只有一部分金属有较好可焊性(严格的说应该是可以锡焊 的性质)，才能用锡焊连接。一般铜及其合金，金，银，锌，竦等具有较好可焊性，而铝，不锈钢， 铸铁等可焊性很差，一般需采用特殊焊剂及方法才能锡焊。2. 焊料合格铅锡焊料成分不合规格或杂质

10、超标都会影响焊锡质量，特别是某些杂质含量，例如锌，铝，镉等，即 使是0. 001%的含量也会明显影响焊料润湿性和流动性，降低焊接质量。再高明的厨师也无法用劣质 的原料加工出美味佳肴，这个道理是显而易见的。3. 焊剂合适焊 接不同的材料要选用不同的焊剂，即使是同种材料，当采用焊接工艺不同时也往往要用不同的焊剂， 例如手工烙铁焊接和浸焊，焊后清洗与不清洗就需采用不同的焊剂。对于工锡焊而言，采用松香和活 性松香能满足大部分电子产品装配要求。还要指出的是焊剂的量也是必须注意的，过多，过少都不利 于锡焊。4. 焊点设计合理合理的焊点几何形状，对保证锡焊的质量至关重要，如图一 (a)所示的接点由于铅锡料强

11、度有限，很难 保证焊点足够的强度，而图一 (b)的接头设计则有很大改善。图二表示印制板上通孔安装元件引线与孔 尺寸不同时对焊接质量的影响。二. 手工锡焊要点以下几个要点是由锡焊机理引出并被实际经验证明具有普遍适用性。1. 掌握好加热时间锡焊时可以采用不同的加热速度，例如烙铁头形状不良，用小烙铁焊大焊件时我们不得不延长时间以 满足锡料温度的要求。在大多数情况下延长加热时间对电子产品装配都是有害的，这是因为(1) 焊点的结合层由于长时间加热而超过合适的厚度引起焊点性能劣化。(2) 印制板，塑料等材料受热过多会变形变质。(3) 元器件受热后性能变化甚至失效。(4) 焊点表面由于焊剂挥发，失去保护而氧

12、化。结论：在保证焊料润湿焊件的前提下时间越短越好。2. 保持合适的温度如果为了缩短加热时间而采用高温烙铁焊校焊点，则会带来另一方面的问题：焊锡丝中的焊剂没有足 够的时间在被焊面上漫流而过早挥发失效；焊料熔化速度过快影响焊剂作用的发挥；由于温度过高虽加热时间 短也造成过热现象。结论：保持烙铁头在合理的温度范围。一般经验是烙铁头温度比焊料熔化温度高50C较为适宜。理想的状态是较低的温度下缩短加热时间，尽管这是矛盾的，但在实际操作中我们可以通过操作手法 获得令人满意的解决方法。3. 用烙铁头对焊点施力是有害的烙铁头把热量传给焊点主要靠增加接触面积，用烙铁对焊点加力对加热是徒劳的。很多情况下会造成 被

13、焊件的损伤，例如电位器，开关，接插件的焊接点往往都是固定在塑料构件上，加力的结果容易造成原件失效。三. 锡焊操作要领1. 焊件表面处理手工烙铁焊接中遇到的焊件是各种各样的电子零件和导线，除非在规模生产条件下使用“保险期”内 的电子元件，一般情况下遇到的焊件往往都需要进行表面清理工作，去除焊接面上的锈迹，油污，灰 尘等影响焊接质量的杂质。手工操作中常用机械刮磨和酒精，丙酮擦洗等简单易行的方法。2. 预焊预焊就是将要锡焊的元器件引线或导电的焊接部位预先用焊锡润湿，一般也称为镀锡，上锡，搪锡等。 称预焊是准确的，因为其过程合机理都是锡焊的全过程焊料润湿焊件表面，靠金属的扩散形成结 合层后而使焊件表面

14、“镀”上一层焊锡。预焊并非锡焊不可缺少的操作，但对于工烙铁焊接特别是维修，调试，研制工作几乎可以说是必不可 少的。3. 不要用过量的焊剂适量的焊剂是必不可缺的，但不要认为越多越好。过量的松香不仅造成焊后焊点周围需要清洗的工作 量，而且延长了加热时间（松香融化，挥发需要并带走热量），降低工作效率；而当加热时间不足时 又容易夹杂到焊锡中形成“夹渣”缺陷；对开关元件的焊接，过量的焊剂容易流到触点处，从而造成 接触不良。合适的焊剂量应该是松香水仅能浸湿将要形成的焊点，不要让松香水透过印制板流到元件面或插座孔 里（如IC插座）。对使用松香芯的焊丝来说，基本不需要再涂焊剂。4. 保持烙铁头的清洁因为焊接时

15、烙铁头长期处于高温状态，又接触焊剂等受热分解的物质，其表面很容易氧化而形成一层 黑色杂质，这些杂质几乎形成隔热层，使烙铁头失去加热作用。因此要随时在烙铁架上蹭去杂质。用 一块湿布或湿海绵随时擦烙铁头，也是常用的方法。5. 加热要靠焊锡桥非流水线作业中，一次焊接的焊点形状使多种多样的，我们不可能不断换烙铁头。要提高烙铁头加热 的效率，需要形成热量传递的焊锡桥。所谓焊锡桥，就是靠烙铁上保留少量焊锡作为加热时烙铁头与 焊件之间传热的桥梁。显然由于金属液的导热效率远高于空气，而使焊件很快被加热到焊接温度，如图四。应注意作为焊锡桥 的锡保留量不可过多。6. 焊锡量要合适过量的焊锡不但毫无必要地消耗了较贵

16、的锡，而且增加了焊接时间，相应降低了工作速度。更为严重 的是在高密度的电路中，过量的锡很容易造成不易察觉的短路。但是焊锡过少不能形成牢固的结合，降低焊点强度，特别是在板上焊导线时，焊锡不足往往造成导线 脱落。7. 焊件要牢固在焊锡凝固之前不要使焊件移动或振动，特别使用镊子夹住焊件时一定要等焊锡凝固再移去镊子。这 是因为焊锡凝固过程是结品过程，根据结晶理论，在结品期间受到外力（焊件移动）会改变结品条件， 导致品体粗大，造成所谓“冷焊”。外观现象是表面无光泽呈豆渣状；焊点内部结构疏松，容易有气 隙和裂隙，造成焊点强度降低，导电性能差。因此，在焊锡凝固前一定要保持焊件静止，实际操作时 可以用各种适宜

17、的方法将焊件固定，或使用可靠的夹持措施。8. 烙铁撤离有讲究烙铁处理要及时，而且撤离时的角度和方向对焊点形成有一定关系。撤烙铁时轻轻旋转一下，可保持焊点适当的焊料，这需要在实际操作中体会。溅锡的影响减到最小作者:未知 来自：未知 点击：296时间:2003-9-11溅 锡的影响减到最小罗丝.伯恩逊、大卫.斯比罗里和杰弗里.安卫勒（美）在回流之后，内存模块的 连接器“金手指”可能出现溅锡的污染，这意味着产品的品质和可靠性问题和制造流程问题。溅锡只是表面污染的一种，其它类型包括水渍污染和助焊剂飞溅。这些影响较小，但由于焊锡飞溅，焊 锡已实际上熔湿了 “金手指”的表面。“小爆炸”溅锡有许多原因，不一

18、定是回流焊接时热的或熔 化的焊锡爆发性的排气结果。例如，通过观察过程，以保证锡膏丝印时的最佳清洁度，溅锡问题可以 减少或消除。任何方法，如果使锡膏粉球可能沉积在金手指上，并在回流过程时仍存在，都可以产生 溅锡。包括：在丝印期间没有擦拭模板底面（模板脏）误印后不适当的清洁方法 丝印期间不小心的处 理机板材料和污染物中过多的潮汽极快的温升斜率（超过每秒4 C）在后面的原因中，助焊剂的激 烈排气可能引起熔化焊接点中的小爆炸，促使焊锡颗粒变成在回流腔内空中乱飞，飞溅在PCB上，污 染连接器的“金手指”。PCB材料内夹住潮气的情况是一样的，和助焊剂排气有相同的效果。类似地， 板表面上的外来污染也引起溅锡

19、。溅锡的影响虽然人们对溅锡可能对连接器接口有有害的影响的关 注，还没有得到证实，但它仍然是个问题，因为轻微的飞溅“锡块”产生对连接器金手指平面的破坏。 这些锡块是不柔顺的，锡本身比金导电性差，特别是遭受氧化之后。第一个最容易的消除溅锡的方 法是在锡膏的模板丝印过程。如果这个过程是产生溅锡的原因的话，那么通过良好的设备的管理及保 养来得到控制，包括适当的丝印机 设定和操作员培训。如果原因不在这里，那么必须检查其它方面。 水印污染：其根本原因还未完全理解，虽然可能涉及许多根源。因为已经显示清洁的、未加工的、无 锡膏的和没有加元件的板，在回流后也会产生水印污染，所以其中包括了许多的原因：PCB制造残

20、留、 炉中的凝结物、干助焊剂的飞溅、清洗板的残留和导热金的变色等。水印污染经常难于发现，但其对 连接器接口似乎并无影响。事实上内存模块的使用者并不关心这类表面污染，常常看作为金的变色。助 焊剂飞溅：一般理解为，助焊剂水滴在回流炉中变成空中乱飞，分散和附着在整个板上，包括金手指。 有两种理论试图说明助焊剂飞溅：溶剂排放理论和合并理论（丝印期间的清洁再次认为有影响，但可 控制）。溶剂排放理论：认为锡膏助焊剂中使用的溶剂必须在回流时蒸发。如果使用过高温度，溶剂 会“闪沸”成气体（类似于在热锅上滴水），把固体带到空中，随机散落到板上，成为助焊剂飞溅。为 了证实或反驳这个理论，使用热板对样板进行导热性试

21、验，并作测试。使用的温度设定点分别为190 C，200 C和220 C。膏状的助焊剂（不含焊锡粉末）在任何情况下都不出现飞溅。可是，锡膏（含有 粉末的助焊剂）在焊锡熔化和焊接期间始终都有飞溅。表一和表二是结果。表一、溶剂排气模拟试验 测 试描述 材料 结果助焊剂载体（无粉末）印于铜箔试样，放于设定为190 C、200 C和220 C的 热板上助焊剂载体B助焊剂载体D在试样上没有明显的助焊剂飞溅，第二次结果相似将锡膏印于铜 箔试样，放于设定为190 C、200 C和220 C的热板上回流锡膏B： 90%金属含量，Sn63/Pb37, -325/+500锡膏D： 92%金属含量，Sn63/Pb37

22、, -325/+500两种金属含量都可以看到助焊剂飞溅，金属 含量较高的产生飞溅可能较少，但很难说。第二次结果相似助焊剂A： Kester244，助焊剂B： 92，助 焊剂C： 92J，助焊剂D: 51SC，助焊剂E: 73D，助焊剂F: 75表二、从金属焊接中的助焊剂飞溅模拟 试验测试描述材料结果锡膏（有粉末）印于铜箔试样，放于设定为190 C、200 C和220 C的 热板上锡膏 B，90%，Sn63/Pb37，-325/+500 锡膏 D，90%，Sn63/Pb37，-325/+500 在所有温度设定 上，锡膏B明显比锡膏D湿润较快，结合更积极，结果助焊剂飞溅较多也看到锡膏D在所有温度上

23、的 助焊剂飞溅，但比锡膏程度要小温度越高，飞溅越厉害保温区（干燥）模拟一锡膏印于铜箔试样，在 设定不同的温度热板上预热不同的时间，保温范围150 C170 C，时间14分钟。试样然后转到第 二块热板上，以220 C回流，并观察助焊剂飞溅。锡膏B，90%，Sn63/Pb37，-325/+500在较高温 度下保温超过2分钟，减少或消除了助焊剂飞溅Sn62的锡膏和Sn63的锡膏比较，看是否Sn62较慢的 结合速度会减少飞溅锡膏B： 90%金属含量，Sn63/Pb37, -325/+500锡膏B： 90%，Sn62/Pb36/Ag2, -325/+500 Sn62和Sn63都观察到助焊剂飞溅，飞溅数量

24、的差别肉眼观察不出，观察到Sn62的结合速 度较慢助焊剂A： Kester244，助焊剂B： 92,助焊剂C： 92J，助焊剂D: 51SC，助焊剂E： 73D，助焊 剂F： 75可以推断，如果助焊剂沸腾引起飞溅，那么当助焊剂单独加热时应该看到。可是，由于飞溅 是在焊锡结合时观察到的，这里应该可找到其作用原理。测试说明溶剂排气理论不能解释助焊剂飞溅。 结合理论：当焊锡熔化和结合时熔化材料的表面张力一一个很大的力量一在被夹住的助焊剂上施加压 力，当足够大时，猛烈地排出。这一理论得到了对BGA装配内焊锡空洞的研究的支持，其中描述了表 面张力和助焊剂排气之间的联系（助焊剂排气率模型）。因此，有力的喷

25、出是助焊剂飞溅最可能的原因。 接下来的实验室助焊剂飞溅模拟说明了结合的影响，甚至当锡膏在回流前已烘干。尽管如此，完全的 烘干大大地减少了飞溅（表三）。表三、来自金属结合的助焊剂飞溅模拟一烘干研究温度一分钟二 分钟三分钟四分钟150oC观察到飞溅1-2飞溅无飞溅无飞溅160oC 1-2飞溅无飞溅无飞溅无 飞溅170oC无飞溅无飞溅无飞溅无飞溅用锡膏B 90% Sn63/Pb37合金作试验熔湿速度因为结合 模型看来会成功，所以调查了各种材料的熔湿速度。熔湿速度受合金类型、温度、助焊剂载体和回流 环境的影响。如图一所说明，温度对熔湿速度有戏剧性 的影响，温度越高，速度越快。图一、一种 焊锡配方在不同

26、温度测试的熔湿速度，影响因素包括合金类型、温度、助焊剂载体和回流环境。李宁 成博士在其论文，“通过缺陷机制分析优化回流曲线”中说，惰性气体（氮）也会增加熔湿速度。SMT 专栏作家珍尼.黄博士和其它人的报告说，共晶合金的熔湿速度倾向于比非共晶材料快。因此， Sn63/Pb37 一般比Sn62/Pb36/Ag2熔湿速度更快。影响熔湿、从而影响结合和潜在飞溅的因素如表四 所 示。表四、可能引起溅锡的因素因素 机制 对飞溅的影响助焊剂载体 活性剂 不同的活性剂在回流 时提高不同程度的湿润和结合速度快速的结合将增加助焊剂被夹住的可能性，将可能增加受夹助焊剂 的压力，因此引起助焊剂爆发性的排出。助焊剂载体

27、溶剂及其含量溶剂类型和含量将影响预热期间 烘干程度增加溶剂含量将引起受夹住焊剂更激烈的排出合金类型合金影响回流期间的湿润和结合 速度快速的结合将增加助焊剂被夹住的可能性，将可能增加受夹助焊剂的压力，因此引起助焊剂爆发 性的排出。回流气氛惰性（氮）环境增加回流期间的湿润和结合速度 快速的结合将增加助焊剂被夹住 的可能性，将可能增加受夹助焊剂的压力，因此引起助焊剂爆发性的排出。焊锡熔化温度更高的熔 化温度增加回流期间的湿润和结合速度快速的结合将增加助焊剂被夹住的可能性，将可能增加受夹助 焊剂的压力，因此引起助焊剂爆发性的排出。溅锡的解决方案预防：防止溅锡沉积的一个方法就是 在金手指上涂敷一层可驳除

28、的阻焊层，在丝印锡膏后涂敷，回流后拿掉。这个方法还没有印证，可能 成本高，因为牵涉手工作业，涂敷板上选择性区域会造成困难，中断生产流水作业。另外可选择在金 手指上贴临时胶带。这个方法也有同样的缺点。最小化：优化助焊剂载体的化学成份，和回流温度曲 线，将溅锡减到最低。为了证明这一点，得到内存模块制造商的支持，通过评估对材料和回流温度曲 线优化的影 响，来评价表准锡膏系统。清楚地表明活性剂、溶剂、合金和回流温度曲线对溅锡程度有 重要影响。因此，有信心着手解决问题，这些参数的适当调整可以将溅锡减到最小。非标准材料， 如聚合助焊剂系统由于成本高、货架寿命丝印寿命短、工艺变化范围小、并返工困难，不包括在

29、本研 究范围。但是，聚合助焊剂有希望最终提供一个可能最小化的溅锡解决方案，因为潜在的飞溅材料在 温度激化的聚合过程中被包围。因此，没有液体助焊剂留下来产生飞溅。测试样板是一块六个小板的 内存模块，没有贴装元件。（已发现元件回减小溅锡的影响，因为元件会阻隔助焊剂从金手指上排出）。 现有生产材料和温度曲线作基本的试验条件（表五）。生产电路板的飞溅水平大约每100块组合板有一 个飞溅锡球。两个工程师通过20倍的显微镜观察所有的板，以评估溅锡程度。表五、测试材料助焊 剂载体描述相对湿润速度溶剂含量回流环境溶剂挥发性助焊剂A现有生产材料（内存模块制造 商的）中等残留，RMA型未知中推荐惰性高助焊剂B高级

30、、高性能、长丝印寿命，中等残留快中 空气或惰性低助焊剂C高级、高性能、长丝印寿命，中等残留快中空气或惰性低助焊剂D高 性能、RMA型，长丝印寿命，中等残留慢中空气或惰性低助焊剂E低残留，高溶剂含量，空气或 氮气回流慢高推荐惰性中助焊剂F极低残留，惰性回流慢高惰性中助焊剂A: Kester244, B: 92, C: 92J, D:51SC, E: 73D, F:75在线研究中使用不同特性的表准锡膏。根据其不同的湿润速度和 溶剂性能来选择这些材料。为减少研究中的变量参数，所有锡膏使用同一种合金：Sn63/Pb37，粒度 -325/+500目。最小化试验结果 回流温度曲线的选择：试验期间得到明确，

31、回流曲线和材料类型两者 都必须调整以使飞溅最小。测试使用的两条主要的回流曲线不同在于其保温区的特性。没有平坦 保温 区的线性上升温度曲线（图二）结果是所有材料都存在一些溅锡，在原来的生产材料上增加了溅锡。因 此，这个曲线形状没有作继续研究。基于飞溅机制的假设，这个线性的曲线没有充分烘干助焊剂。一 个更有前途的基本曲线形状包括一个160oC的高温保温（烘干），以蒸发所有溶剂（图三）。这种溶剂失 散增加助焊剂剩余的粘性，减少挥发成份，因此减少飞溅。可是，这样烘干的潜在问题包括熔湿变差 和产生空洞。使用惰性气体（氮气）可以帮助改善熔湿和减少空洞，但对飞溅却无效果。这个曲线也是 一个“长”曲线，消除了

32、过快温升率的需要（最高每秒175oC）。图二、线性温升曲线，没有保温平台 区，对任何焊锡和助焊剂材料都造成一些溅锡图三、有一个高温保温区的温度曲线，溶剂的消失提高 余下的助焊剂粘性，因此减少溅锡 所有温度曲线研究的结果在图四和表六中总结。光板上测得的飞溅 程度，在已贴装元件的生产板上大大减少。估计表明，光板上少于10-20个飞溅锡球，将在贴装元件 板上不产生飞溅。因此，助焊剂类型D，E和F（表五）都提供了可行的溅锡解决方案。D型助焊剂载体 有其它有点，工艺范围大和可以空气回流。三种材料的特点都是熔湿速度慢，但溶剂种类不同，这显 示所有溶剂都可以有效烘干，熔湿速度才是助焊剂飞溅的关键因素。图四、

33、每一种材料在内存模块六 合一板上的飞溅结果。Seriesl:平坦、滞色的助焊剂小滴数量Series2:有形、光泽的助焊剂小滴 数量表六、材料研究结果锡膏类型Seriesl Series2带速环境助焊剂A 0 34 26”/min氮气助 焊剂A 0 42 26”/min氮气助焊剂B 12 5 26”/min氮气助焊剂B 4 20 26”/min氮气助焊剂B 0 21 26”/min空气 助焊剂B 0 21 26”/min空气 助焊剂B 0 21 26”/min空气 助焊剂B 0 29 26”/min 空气助焊剂C 2 7 26”/min空气助焊剂C 0 35 26”/min空气助焊剂D 0 0

34、26”/min空气助焊 剂D 0 2 26”/min空气助焊剂D 0 2 26”/min空气助焊剂D 0 4 26”/min空气助焊剂E 0 3 26”/min空气助焊剂E 0 3 26”/min氮气助焊剂F 2 0 26”/min氮气助焊剂F 1 0 26”/min氮 气 助焊剂A: Kester244; B: 92; C: 92J; D: 51SC; E: 73D; F: 75检查与清洁 如果在清洁的连接 器内产生溅锡，那么检查和清洁是对溅锡的昂贵和费时的改正行动。当然，通过锡膏残留中配方的变 化，检查可以通过染色和荧光化学品来简化。清洁也可以用适当的残留构思来改进。不幸的是，和预 防措施

35、一样，成本和时间使得检查和清洁是人们所不希望的。结论 锡膏结合正确的温度曲线，可以 达到实际消除焊锡和助焊剂的飞溅。相对易挥发溶剂含量高和熔湿速度慢的锡膏可达到最好的效果。 遮盖连接器手指和检查与清洁可提供临时的解决办法，但没有找到溅锡的根本原因。参考书：Dr. Ning-Cheng Lee, “Voiding in BGA. Indium Corp. of America. William Casey, “Voiding in MicroBGA,” SMI 1998 Proceedings, MCMS. Ross B. Berntson, David W. Sbiroli and Jeffery J. Anweilier may be contacted at Indium Corp. of America, 1676 Lincoln Ave., Utica, NY 13503; （315） 863-1000; E-mail: rbb, dsbiroli and janweiler; Web site: