SMT工艺不良与组装可靠性(第2版)
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2.3 焊点形成过程及影响因素

电子产品的焊接是通过加热和助焊剂的应用,将助焊剂活化,去除被焊接表面的氧化膜,使焊料液化并完成润湿与扩散过程,形成焊点。具体讲,焊点的形成包括以下两个过程:

(1)焊料的熔化与再结晶。

(2)焊料在基底金属(如Cu)表面的润湿、基底金属的溶解与扩散、界面反应并形成金属间化合物(IMC),如图2-3所示。通常所讲的焊接工艺原理主要指这个过程。

图2-3 焊点的形成过程

焊点的形成涉及被焊接金属(及其可焊性)、焊料合金、助焊剂和加热等四方面,通常将其称为影响焊接的四大因素,它们之间的关系与相互作用如图2-4所示。

图2-4 影响焊接的四大因素的关系与相互作用

加热使助焊剂活化、焊料润湿被焊接金属表面,形成焊点。不管是再流焊接、波峰焊接,还是烙铁焊接,加热都是最重要的工艺条件,它必须满足以下两个相互矛盾的要求:

(1)焊接表面必须足够热,以便使焊料润湿。

(2)被焊接元件不能热到使它们损坏的温度。

助焊剂具有清除被焊接表面氧化物和防止被焊接金属表面再次氧化的两个重要功能。它是熔融焊料能够润湿被焊接表面的主要原因,也是影响焊点形状的重要因素。在实际焊接过程中,发生不润湿、弱润湿、不熔锡等现象,除了与被焊接表面本身的可焊性不良有关,还与助焊剂的去氧化和防止再氧化能力有关。