回流焊接過程中存在著焊料和助焊劑飛濺的問題，這會對電子產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性有很大影響。PCB上的助焊劑殘留物不僅具有化學(xué)腐蝕性，而且一些殘留物具有絕緣特性，在飛濺后會導(dǎo)致電路測試結(jié)果受影響。助焊劑飛濺受到多種因素影響，包括化學(xué)成分，回流曲線，PCB光滑度和表面處理等。本文主要分析一下PCB光滑度，化學(xué)成分和表面處理對助焊劑飛濺的影響。

助焊劑飛濺測試
助焊劑的擴展受表面張力影響，由于光滑和粗糙表面會帶來不同的表面張力，因此可以預(yù)料到焊盤表面和焊盤周圍的粗糙度會影響助焊劑的擴散面積。Vesely等人通過觀察SAC305錫膏（ROL0和ROL1）在不同粗糙度（啞光和光亮）的阻焊層和銅焊盤表面處理(HASL和ENIG)的飛濺表現(xiàn)，從而分析出影響助焊劑飛濺的因素。

實驗用焊盤

圖1.實驗用焊盤。啞光阻焊層和HASL表面處理(左)；光亮阻焊層和ENIG表面處理(右)。

圖2.實驗回流曲線。

測試結(jié)果
對比光亮阻焊層和啞光阻焊層表面可以發(fā)現(xiàn)助焊劑擴散有明顯的差異。啞光阻焊層的測試樣品和光亮阻焊層樣品相比，助焊劑的擴散面積明顯要更大，這是因為啞光阻焊層的潤濕角更小。此外，PCB經(jīng)過HASL處理后會造成更高的助焊劑擴散面積。

實驗回流曲線

圖3.助焊劑擴散面積。

助焊劑殘留物的數(shù)量和助焊劑擴散面積是直接相關(guān)的。在粗糙度較高的表面上，濺射產(chǎn)生的區(qū)域更大，濺射出現(xiàn)的頻率更高。啞光阻焊層上的助焊劑殘留物的數(shù)量大約是光亮阻焊層上殘留物數(shù)量的兩倍或更多。通過圖4還可以發(fā)現(xiàn)，HASL和ENIG表面處理并不會對助焊劑殘留物數(shù)量帶來明顯差異。此外，含鹵助焊劑比無鹵助焊劑的殘留物飛濺要更加嚴重，這是因為鹵化物引起的氧化物還原作用更強，導(dǎo)致助熔劑濺射效應(yīng)更大。為了減少助焊劑飛濺，采用無鹵助焊劑是一個更好的選擇。

助焊劑擴散面積

圖4.助焊劑殘留數(shù)量。

助焊劑殘留數(shù)量

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參考文獻
Vesely, P., Busek, D., Krammer, O. & Dusek, K. (2020).Analysis of no-clean flux spatter during the soldering process. Journal of Materials Processing Technology, vol.275.

審核編輯 黃宇