一、QFP二遇熱焊點(diǎn)劣化
線路板正面一些QFP引腳在無(wú)鉛錫膏已先行回焊穩(wěn)固后,若其再次進(jìn)行無(wú)鉛波焊二次高熱,偶爾會(huì)發(fā)現(xiàn)有幾只腳會(huì)出現(xiàn)熔脫浮離的不良現(xiàn)象(而線路板進(jìn)行反面二次回焊者將會(huì)更慘)。
特別是靠近高熱填錫PTH的QFP引腳,最容易產(chǎn)生熱裂浮離,因?yàn)椴ê傅腻a量和熱量會(huì)自下而上跳出來(lái)(孔徑越大越糟糕),導(dǎo)致附近SMT引腳受熱軟化,引腳應(yīng)力使勁彈脫(此時(shí)可達(dá)201℃)。
這種QFP引腳再次浮裂的主要機(jī)制是,如果原來(lái)的電鍍層是錫鉛合金或錫鉍合金的皮膜,雖然已經(jīng)被SAC305錫膏焊接,但由于其焊點(diǎn)可能部分形成Sn36Pb2ag三相低熔點(diǎn)合金(mp177℃),甚至mp98℃的Sn52Bi30Pb三相合金。于是再度遇熱時(shí),即可能因引腳原有應(yīng)力另加局部熔融而開(kāi)裂。
預(yù)防的方法是采用綠漆塞孔,或在波焊中局部底面加裝隔熱專(zhuān)用的托盤(pán)(Pa11etS),以及頂面加設(shè)阻熱蓋板等,以減少SMT銲點(diǎn)的再次遇熱,以及板材遭到熱脹的爆板與孔銅的進(jìn)斷。
根本的解決方法是完全排除任何鉛的來(lái)源,避免使用含鉍的引腳皮膜或焊料,徹底杜絕局部低熔點(diǎn)的發(fā)生才是正確方法。
二、多次波峰焊導(dǎo)致失環(huán)
采用SAC無(wú)鉛焊錫進(jìn)行波峰焊,過(guò)程中錫溫通常高達(dá)265℃左右,經(jīng)過(guò)4~5秒的強(qiáng)熱錫波接觸后,待焊面PTH孔邊緣已經(jīng)遭到嚴(yán)重蝕銅,一旦進(jìn)行二次波焊時(shí),不但孔緣銅層更被蝕薄,而且若見(jiàn)底斷開(kāi)時(shí),則底板面上的銅環(huán)即可能遭到錫波的衝刷帶走而造成失環(huán)。經(jīng)過(guò)兩次無(wú)鉛波焊的線路板,其填錫孔幾乎都會(huì)在多層板壓合之膠片處(B—Stae),發(fā)生樹(shù)脂縮陷的問(wèn)題。且局部小范圍的板材微裂,一旦鍍銅層物性不良,甚至將造成斷孔的危機(jī)。
因此最好是只進(jìn)行單次波焊,避免進(jìn)行二次波焊以減少報(bào)廢。
三、多孔區(qū)填錫可能造成爆板
BGA腹底板的舊設(shè)計(jì)經(jīng)常密集設(shè)置許多通孔,作為多層布線的層間互連功能。當(dāng)這些密孔區(qū)域通過(guò)錫波填充錫時(shí),大量熱能的涌入將測(cè)試Z方向多層板的耐受性極限,并經(jīng)常導(dǎo)致Z方向板的開(kāi)裂甚至斷孔。此外,密孔區(qū)域還有一種填料,用于連接器的引腳插入焊接。此時(shí),雖然涌錫帶來(lái)的熱量仍然很大,但有些被引腳吸收,所以其板材Z方向的裂紋低于空孔。出現(xiàn)這種危機(jī)只要孔銅厚度還夠(0.7mil以上),鍍銅層的延伸率(Elongation)尚能維持在20%以上者,在縱橫比不算太高,還不致于發(fā)生斷孔的悲劇。
線路板在未采用專(zhuān)業(yè)保護(hù)下,無(wú)鉛波峰焊的高溫經(jīng)常會(huì)帶來(lái)不少的麻煩,所以應(yīng)當(dāng)事先做好預(yù)防,以避免不良狀況的發(fā)生。