在SMT電子組裝工藝生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會(huì)碰到焊接缺陷，空洞是SMT電子組裝中的非常棘手的問題，為了減少生產(chǎn)過程中的空洞問題，主要從以下幾個(gè)因素來考慮。
如何減少SMT電子組裝工藝空洞
在任何實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(DOE)中，一次改變一個(gè)變量并記錄結(jié)果是很重要的，這樣你就可以知道每一個(gè)變量在多大程度上影響你的工藝過程。此外，如果更改會(huì)對(duì)你的工藝過程產(chǎn)生負(fù)面影響，你的記錄結(jié)果將可使你回到先前的參數(shù)設(shè)置。分析和優(yōu)化以下變量可減少空洞。
模板設(shè)計(jì)模板的設(shè)計(jì)對(duì)BTC(BottomTerminatedComponents)下空洞水平有巨大的影響。焊膏在基板上的沉積量、焊膏沉積位置對(duì)空洞率的影響分別為5%～10%和40%～60%。在設(shè)計(jì)模板和開孔圖案前考慮這些影響是很重要的。
模板厚度無數(shù)的研究已經(jīng)表明，模板厚度是應(yīng)該考慮的最關(guān)鍵因素之一。一般，較厚的模板將產(chǎn)生較少的空洞。當(dāng)特殊元件的托腳高度較高時(shí)(由于使用較厚的模板，焊膏沉積較厚)，元件下的焊劑揮發(fā)成分有更大的排氣空間并逃脫束縛。眾多研究給出了4mil厚模板和5mil厚模板之間的統(tǒng)計(jì)差異。在所有的案例中，5mil厚模板具有更好的空洞表現(xiàn)。
轉(zhuǎn)移效率
最大限度地提高焊膏體積和高度，可以通過其他途徑而不是增加模板厚度。轉(zhuǎn)移效率是焊膏體積除以開孔體積的百分比。提高焊膏轉(zhuǎn)移效率，也可以影響焊膏沉積的體積和高度，從而改善QFN元件下焊膏空洞的表現(xiàn)。模板質(zhì)量、模板金屬成分、老化、磨損和模板涂層材料如納米涂層等，都會(huì)對(duì)焊膏的轉(zhuǎn)移效率產(chǎn)生巨大影響。并非所有的模板供應(yīng)商都提供具有相同質(zhì)量的模版。
開孔設(shè)計(jì)
開孔設(shè)計(jì)是減少底部端子元件BTC下的空洞應(yīng)考慮的另一個(gè)關(guān)鍵因素。許多元件供應(yīng)商都在元件的數(shù)據(jù)表中列出了建議的開孔數(shù)據(jù)。這些建議通常是一個(gè)很好的起點(diǎn)，但是變化開孔的尺寸、形狀、開孔窗格柵數(shù)量和格柵的形狀和大小，可以進(jìn)一步減少焊料空洞。每個(gè)元件各不相同，因此，沒有一個(gè)開孔設(shè)計(jì)尺寸可適合所有的元件。
PCB表面涂飾金屬化
空洞率和不同的表面處理金屬化是有關(guān)聯(lián)的。在今天的表面貼裝技術(shù)(SMT)中，ENIG、浸錫和有機(jī)可焊性保護(hù)劑(OSP)是最常見的PCB表面處理。比較三種流行的基板金屬化條件下底部端子元件BTC下的空洞率，通常ENIG會(huì)產(chǎn)生最低的空洞率，其次是浸錫，再然后是OSP。根據(jù)基板的來源不同，OSP也有不同的商業(yè)版本。有些OSP涂飾比其他的OSP涂飾提供更好的空洞表現(xiàn)。不幸的是，這些差異只能通過試驗(yàn)來確定。同樣，并非所有的基板都具有相同的綜合質(zhì)量。因此，焊料空洞的表現(xiàn)可能會(huì)因基板不同而不同。為了實(shí)現(xiàn)底部端子元件BTC下空洞率最小化，在設(shè)計(jì)階段針對(duì)應(yīng)用選擇合適的金屬化是最重要的。
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