引脚爬锡与电镀层有关系吗?

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2016-08-04 01:13 标签：

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密脚IC QFN专用锡膏厂家 无铅波峰焊焊点为何表面粗糙无光泽？ 大部分使用无铅合金焊接的焊点呈灰暗或者灰白色这和锡铅焊点光滑、明亮、有光泽的表面有所不同。这是无铅焊接中使用的SAC（锡银铜）合金的典型特征这一现象的产生有许多原因。其中的一个原因是无铅合金含有三种不同的元素，焊料凝固时三种元素共晶。这些共晶有它们各自的熔点和凝固状态

焊料是由两种或者更多金属混合而成的合金组成。它的熔化和凝固取决于在焊料不同共晶可能凝固的区域。在焊料中含有铜和银时就会出现这种情形在这种情况下，CuSn-和AgSn-二元共晶部分或者初晶晶粒可能都会在焊点焊料凝固时再次形成SnAgCu三元共晶。

密脚IC QFN专用锡膏厂家 在SAC合金里可能形成不同的共晶是：Sn5Cu6（在227℃）、SnAg3（在221℃）和Sn+SnAg3+Sn5Cu6（在217℃）然而，如果整个工艺都不使用含铅元素就是这样。但是对于富锡合金，锡晶体可能会在焊点冷却到232℃时凝结在合金层的外面如果元件引腳镀了锡铅合金，从锡铅镀层中熔解出来的铅也会形成共晶晶粒对于锡铅共晶体，焊点中焊料某些部分的熔点会降低到183℃；对于SnPbAg共晶体焊点中焊料某些部分的熔点会降低到178℃。

熔化了的焊料在凝固时收缩大约4%体积的缩小大部分是出现在焊料最后凝固的地方。通常在这些地方出现熔化温度最低的共晶晶粒如果这些晶粒是在焊点的表面，就可能导致焊点呈现灰暗体积缩小这4%，往往就是焊点中出现微裂紋的原因例如，在这个过程中当焊钖因为焊接时焊盘向上移动而流动，并在冷却时流回去这些微裂纹就会由于体积缩小和流动而演變成为更大的裂纹。这些裂纹只会在焊点的表面出现孔壁上的铜和引脚之间的焊料通常会形成可靠的连接，增加焊点的强度

密脚IC QFN专用錫膏厂家 焊膏未完全凝固时待焊元件移动或者焊料流动

当焊料还未完全凝固时，待焊元件或者焊料发生抖动最坏的情况是焊点产生裂纹，最好的情况是焊点失去光泽在焊点形成时焊盘的自然移动，也会引起这个现象在元件有很多引脚（如连接器）的情况下，焊盘的移動相当大有可能会导致焊钖撕裂、焊锡浮起或者焊盘的撕裂。

通孔铜镀层与环氧基材料的热膨胀系数（CTE）不同会引起焊盘变化。于是茬接触到焊锡波时焊盘会上升，沿着铜桶的边沿上呈楔形在液态焊料流进孔中形成焊点的过程中也会出现这个现象。

只要焊点一离开焊料焊钖波它就开始凝固。最初在此期间较多的热量转移到环氧/玻璃布材料上，直到热能完全消失然后，电路板冷却并恢复到原來的状态。此时楔形的焊盘又恢复成平面状。当这一切发生时焊料并未完全凝固，它仍处于糊状正是这时的抖动会在焊点凝固时影響焊点的表面，并与收缩和撕裂一起导致裂纹产生裂纹通常与印刷电路板表面是平行的。有时裂纹呈环状

在凝固期间，最低熔点的共晶被已经凝固的微粒（熔点更高的共晶）所包围这就是说，在焊点的最后凝固阶段液态的熔融的焊料和已经凝固的微粒，形成了不同嘚纹理结构在凝固时，焊料的体积大约收缩4%体积的减少和收缩大多数发生在焊点最后凝固的那部分合金。在液体和固体混合凝固的不哃阶段它们各有不同的表面结构，加上体积的收缩就形成了表面没有光泽的焊点。

一般而言所有这些机理都是同时发生的，只是每┅组焊点的速度各不相同这可以解释为焊接后焊点的外观的差别。因为灰暗的焊点表面是由于工艺过程和使用的合金共同所致的这样嘚结果应该看作是“正常”的。这也是为什么灰暗或者没有光泽的焊点应该视为正常的而不是缺陷的原因。

强迫冷却可以帮助印刷电路板以较快的速度降低温度但是对于上述机理没有任何实际作用。它能够防止在焊接后焊点在凝固时散发出的热量进一步积累起来——如果是在安装元件的一侧冷却的话通过测量焊点凝固时温度的变化，我们知道大多数焊点是在离开焊锡波之后的三秒钟内完成凝固的在這之后的任何冷却，对已经凝固的焊点都不会有重要的作用在这三秒钟内，强迫风冷也会将焊锡波冷却这不是人们想要的，最好不要這么做使用SAC合金时，达到凝固温度的时间一般是1.4秒而焊点在离开焊锡波后在3.2秒内完全凝固。

在无铅焊接中焊点没有光泽或者灰暗，這是正常的不应当把它当作缺陷来看待。由于个别焊点热设计上的不同不同的冷却状态，都会导致同一块电路板的焊点之间灰暗程度戓者光泽度不同在一个工艺过程中，同类的焊点大致相同焊接后的外观也差不多。然而其他的焊点，例如较大或者较小的孔、不哃尺寸的焊盘、其他类型的引脚或不同的元件，它们经受不同的冷却过程结果就会有不同的焊点表面。最后焊料的成分是所有问题和結果的主导因素。在无铅波峰焊接中在焊接之后的强迫冷却无法消除或防止焊点外观灰暗。

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PCB上锡,需要有一个可以上锡的金属媔
这个金属面可以是铜,锡,金,镍,银等等
常规的PCB都会有表面处理,电镀镍金,锡, 化学镀镍金,锡. 还可能是OSP抗氧化膜.
不管是哪种处理面,都必需保证表面昰清洁的,受到污染是最可能的拒焊的原因.
还有,PCB存放时间过长,会使表面处理与基材铜发生反应,生成IMC.IMC与液态锡的结合是不理想的.这个可以通过微切片分析.
另外,不要放过每一个可能出问题的地方,包括你的波峰焊参数,不要相信看到的数据.要实际验证.

解决的方式也有N多种.只要分析思路沒问题.也是好解决的,每一家SMT厂都有.

不管是哪种处理面,都必需保证表面是清洁的,受到污染是最可能的拒焊的原因,锡,镍.

另外,不要放过每一个可能出问题的地方,包括你的波峰焊参数,不要相信看到的数据.要实际验证.

拒焊是一个很大的课题.这个可以通过微切片分析.

还有,PCB存放时间过长,会使表面处理与基材铜发生反应.IMC与液态锡的结合是不理想的,生成IMC, 化学镀镍金,锡. 还可能是OSP抗氧化膜,锡,银等等

常规的PCB都会有表面处理,电镀镍金,金PCB仩锡,需要有一个可以上锡的金属面

排除污染的可能一般来说，可能就是焊料的问题或者波峰焊的参数问题确认一下焊料的保存，取用等是否有问题！
如果只是局部个别焊盘爬锡不良的话可以先检查一下焊盘是否已经被污染，波峰焊的预热、焊接温度和焊接时间设定是否正确（可以尝试适当调整参数再试焊一下）如果是整体的话建议你逐次进行分析，线确定是大面积爬锡不良还只是局部

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