SMT就是表面組裝專業(yè)技術(shù)

1、SMT就是表面組裝技術(shù)（ Surface Mounted Technology 的縮寫），是目前電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術(shù)和工藝。SMT有何特點(diǎn)：組裝密度高、電子產(chǎn)品體積小、 重量輕，貼片元件的體積和重量只有傳統(tǒng)插裝元件的1/10左右，一般采用SMT之后，電子產(chǎn)品體積縮小40%60%，重量減輕60%80%?？煽啃愿?、抗振能力強(qiáng)。焊點(diǎn)缺陷率低。高頻特性好。減少了電磁和射頻干擾。易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率。降低成本達(dá) 30%50%。 節(jié)省材料、能源、設(shè)備、人力、時(shí)間等。為什么要用SMT：電子產(chǎn)品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已無(wú)法縮小電子產(chǎn)品功能更完整， 所采用的集成電路(IC) 已無(wú)穿

2、孔元件， 特別是大規(guī)模、 高集成 IC ，不得不采用表面貼片元件產(chǎn)品批量化，生產(chǎn)自動(dòng)化，廠方要以低成本高產(chǎn)量，出產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品以迎合顧客需求及加強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力電子元件的發(fā)展，集成電路(IC) 的開(kāi)發(fā)，半導(dǎo)體材料的多元應(yīng)用電子科技革命勢(shì)在必行，追逐國(guó)際潮流SMT工藝流程 -雙面組裝工藝A：來(lái)料檢測(cè) PCB的 A 面絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠）貼片烘干（固化） A 面回流焊接清洗翻板PCB的 B面絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠）貼片烘干回流焊接（最好僅對(duì)B 面清洗檢測(cè)返修）此工藝適用于在PCB兩面均貼裝有PLCC等較大的 SMD時(shí)采用。B：來(lái)料檢測(cè) PCB的 A 面絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠）貼片烘干（固化） A 面回流焊接清洗翻

3、板PCB的 B 面點(diǎn)貼片膠貼片固化B 面波峰焊清洗檢測(cè)返修）此工藝適用于在PCB的 A 面回流焊， B 面波峰焊。在 PCB的 B 面組裝的 SMD中，只有 SOT或 SOIC（ 28）引腳以下時(shí)，宜采用此工藝。助焊劑產(chǎn)品的基本知識(shí)一 . 表面貼裝用助焊劑的要求具一定的化學(xué)活性1/34具有良好的熱穩(wěn)定性具有良好的潤(rùn)濕性對(duì)焊料的擴(kuò)展具有促進(jìn)作用留存于基板的焊劑殘?jiān)? 對(duì)基板無(wú)腐蝕性具有良好的清洗性氯的含有量在0.2%(W/W)以下 .二. 助焊劑的作用焊接工序 : 預(yù)熱 / 焊料開(kāi)始熔化 / 焊料合金形成 / 焊點(diǎn)形成 / 焊料固化作用: 輔助熱傳異 / 去除氧化物 / 降低表面張力 / 防止再

4、氧化說(shuō)明: 溶劑蒸發(fā) / 受熱 , 焊劑覆蓋在基材和焊料表面, 使傳熱均勻 / 放出活化劑與基材表面的離子狀態(tài)的氧化物反應(yīng), 去除氧化膜 / 使熔融焊料表面張力小 , 潤(rùn)濕良好 / 覆蓋在高溫焊料表面, 控制氧化改善焊點(diǎn)質(zhì)量.三. 助焊劑的物理特性助焊劑的物理特性主要是指與焊接性能相關(guān)的溶點(diǎn) , 沸點(diǎn) , 軟化點(diǎn) , ?；瘻囟?, 蒸氣 壓, 表面張力, 粘度 , 混合性等 .四. 助焊劑殘?jiān)a(chǎn)生的不良與對(duì)策助焊劑殘?jiān)鼤?huì)造成的問(wèn)題對(duì)基板有一定的腐蝕性降低電導(dǎo)性 , 產(chǎn)生遷移或短路非導(dǎo)電性的固形物如侵入元件接觸部會(huì)引起接合不良樹(shù)脂殘留過(guò)多 , 粘連灰塵及雜物影響產(chǎn)品的使用可靠性使用理由及對(duì)策選用

5、合適的助焊劑, 其活化劑活性適中使用焊后可形成保護(hù)膜的助焊劑使用焊后無(wú)樹(shù)脂殘留的助焊劑使用低固含量免清洗助焊劑焊接后清洗五 .QQ-S-571E 規(guī)定的焊劑分類代號(hào)代號(hào) 焊劑類型S 固體適度 ( 無(wú)焊劑 )2/34R 松香焊劑RMA 弱活性松香焊劑RA活性松香或樹(shù)脂焊劑AC不含松香或樹(shù)脂的焊劑美國(guó)的合成樹(shù)脂焊劑分類:SR非活性合成樹(shù)脂 , 松香類SMAR 中度活性合成樹(shù)脂, 松香類SAR 活性合成樹(shù)脂 , 松香類SSAR 極活性合成樹(shù)脂 , 松香類六 . 助焊劑噴涂方式和工藝因素噴涂方式有以下三種 :1. 超聲噴涂 : 將頻率大于 20KHz的振蕩電能通過(guò)壓電陶瓷換能器轉(zhuǎn)換成機(jī)械能 , 把焊劑

6、霧化 , 經(jīng)壓力噴嘴到 PCB上.2. 絲網(wǎng)封方式 : 由微細(xì) , 高密度小孔絲網(wǎng)的鼓旋轉(zhuǎn)空氣刀將焊劑噴出, 由產(chǎn)生的噴霧 , 噴到 PCB上 .3. 壓力噴嘴噴涂 : 直接用壓力和空氣帶焊劑從噴嘴噴出噴涂工藝因素 :設(shè)定噴嘴的孔徑 , 烽量 , 形狀 , 噴嘴間距 , 避免重疊影響噴涂的均勻性.設(shè)定超聲霧化器電壓, 以獲取正常的霧化量.噴嘴運(yùn)動(dòng)速度的選擇PCB傳送帶速度的設(shè)定焊劑的固含量要穩(wěn)定設(shè)定相應(yīng)的噴涂寬度七. 免清洗助焊劑的主要特性可焊性好 , 焊點(diǎn)飽滿 , 無(wú)焊珠 , 橋連等不良產(chǎn)生無(wú)毒 , 不污染環(huán)境 , 操作安全焊后板面干燥 , 無(wú)腐蝕性 , 不粘板3/34焊后具有在線測(cè)試能力與

7、 SMD和 PCB板有相應(yīng)材料匹配性焊后有符合規(guī)定的表面絕緣電阻值 (SIR)適應(yīng)焊接工藝 ( 浸焊 , 發(fā)泡 , 噴霧 , 涂敷等助焊劑常見(jiàn)狀況與分析一、焊后 PCB板面殘留多板子臟:1. 焊接前未預(yù)熱或預(yù)熱溫度過(guò)低 ( 浸焊時(shí)，時(shí)間太短 ) 。2. 走板速度太快 (FLUX 未能充分揮發(fā) ) 。3. 錫爐溫度不夠。4. 錫液中加了防氧化劑或防氧化油造成的。5. 助焊劑涂布太多。6. 元件腳和板孔不成比例（孔太大）使助焊劑上升。9FLUX使用過(guò)程中，較長(zhǎng)時(shí)間未添加稀釋劑。二、著火：1. 波峰爐本身沒(méi)有風(fēng)刀 , 造成助焊劑涂布量過(guò)多 , 預(yù)熱時(shí)滴到加熱管上。2. 風(fēng)刀的角度不對(duì) ( 使助焊劑在

8、 PCB上涂布不均勻 ) 。3.PCB 上膠條太多 , 把膠條引燃了。4. 走板速度太快 (FLUX 未完全揮發(fā) ,FLUX 滴下 ) 或太慢 ( 造成板面熱溫度太高 ) 。5. 工藝問(wèn)題 (PCB 板材不好同時(shí)發(fā)熱管與 PCB距離太近 ) 。三、腐蝕（元器件發(fā)綠，焊點(diǎn)發(fā)黑）預(yù)熱不充分（預(yù)熱溫度低，走板速度快）造成FLUX殘留多，有害物殘留太多）。使用需要清洗的助焊劑，焊完后未清洗或未及時(shí)清洗。四、連電，漏電（絕緣性不好）PCB設(shè)計(jì)不合理，布線太近等。PCB阻焊膜質(zhì)量不好，容易導(dǎo)電。4/34五、漏焊，虛焊，連焊FLUX涂布的量太少或不均勻。部分焊盤或焊腳氧化嚴(yán)重。PCB布線不合理（元零件分布不

9、合理）。發(fā)泡管堵塞，發(fā)泡不均勻，造成FLUX在 PCB上涂布不均勻。手浸錫時(shí)操作方法不當(dāng)。鏈條傾角不合理。波峰不平。六、焊點(diǎn)太亮或焊點(diǎn)不亮1可通過(guò)選擇光亮型或消光型的FLUX來(lái)解決此問(wèn)題）；2所用錫不好（如：錫含量太低等）。七、短路1）錫液造成短路：A、發(fā)生了連焊但未檢出。B、錫液未達(dá)到正常工作溫度，焊點(diǎn)間有“錫絲”搭橋。C、焊點(diǎn)間有細(xì)微錫珠搭橋。D、發(fā)生了連焊即架橋。2）PCB的問(wèn)題：如： PCB本身阻焊膜脫落造成短路八、煙大，味大：1.FLUX 本身的問(wèn)題A、樹(shù)脂：如果用普通樹(shù)脂煙氣較大B、溶劑：這里指FLUX所用溶劑的氣味或刺激性氣味可能較大C、活化劑：煙霧大、且有刺激性氣味2. 排風(fēng)系

10、統(tǒng)不完善九、飛濺、錫珠：1）工藝A、預(yù)熱溫度低（ FLUX溶劑未完全揮發(fā)）5/34B、走板速度快未達(dá)到預(yù)熱效果C、鏈條傾角不好，錫液與PCB間有氣泡，氣泡爆裂后產(chǎn)生錫珠D、手浸錫時(shí)操作方法不當(dāng)E、工作環(huán)境潮濕2）PCB 板的問(wèn)題A、板面潮濕，未經(jīng)完全預(yù)熱，或有水分產(chǎn)生B、PCB跑氣的孔設(shè)計(jì)不合理，造成PCB與錫液間窩氣C、PCB設(shè)計(jì)不合理，零件腳太密集造成窩氣十、上錫不好 , 焊點(diǎn)不飽滿使用的是雙波峰工藝，一次過(guò)錫時(shí) FLUX中的有效分已完全揮發(fā)走板速度過(guò)慢，使預(yù)熱溫度過(guò)高FLUX涂布的不均勻。焊盤 , 元器件腳氧化嚴(yán)重，造成吃錫不良FLUX涂布太少；未能使PCB焊盤及元件腳完全浸潤(rùn)PCB設(shè)計(jì)

11、不合理；造成元器件在PCB上的排布不合理，影響了部分元器件的上錫十一、 FLUX發(fā)泡不好FLUX的選型不對(duì)發(fā)泡管孔過(guò)大或發(fā)泡槽的發(fā)泡區(qū)域過(guò)大氣泵氣壓太低發(fā)泡管有管孔漏氣或堵塞氣孔的狀況, 造成發(fā)泡不均勻稀釋劑添加過(guò)多十二、發(fā)泡太好氣壓太高發(fā)泡區(qū)域太小助焊槽中 FLUX添加過(guò)多未及時(shí)添加稀釋劑, 造成 FLUX濃度過(guò)高十三、 FLUX的顏色有些無(wú)透明的FLUX中添加了少許感光型添加劑，此類添加劑遇光后變色，但不影響FLUX的焊接效果及性能；十四、 PCB阻焊膜脫落、剝離或起泡1、80%以上的原因是PCB制造過(guò)程中出的問(wèn)題A、清洗不干凈6/34B、劣質(zhì)阻焊膜C、PCB板材與阻焊膜不匹配D、鉆孔中有

12、臟東西進(jìn)入阻焊膜E、熱風(fēng)整平時(shí)過(guò)錫次數(shù)太多2、錫液溫度或預(yù)熱溫度過(guò)高3、焊接時(shí)次數(shù)過(guò)多4、手浸錫操作時(shí)，PCB在錫液表面停留時(shí)間過(guò)錫膏印刷本文介紹： “即使是最好的錫膏、設(shè)備和應(yīng)用方法，也不一定充分保證得到可接受的結(jié)果。使用者必須控制工藝過(guò)程和設(shè)備變量，以達(dá)到良好的印刷品質(zhì)?！痹诒砻尜N裝裝配的回流焊接中，錫膏用于表面貼裝元件的引腳或端子與焊盤之間的連接。有許多變量， 如錫膏、 絲印機(jī)、錫膏應(yīng)用方法和印刷工藝過(guò)程。在印刷錫膏的過(guò)程中，基板放在工作臺(tái)上，機(jī)械地或真空夾緊定位，用定位銷或視覺(jué)來(lái)對(duì)準(zhǔn)?；蛘呓z網(wǎng)(screen) 或者模板(stencil)用于錫膏印刷。本文將著重討論幾個(gè)關(guān)鍵的錫膏印刷問(wèn)題

13、，如模板設(shè)計(jì)和印刷工藝過(guò)程。印刷工藝過(guò)程與設(shè)備在錫膏印刷過(guò)程中， 印刷機(jī)是達(dá)到所希望的印刷品質(zhì)的關(guān)鍵。今天可購(gòu)買到的絲印機(jī)分為兩種主要類型：實(shí)驗(yàn)室與生產(chǎn)。每個(gè)類型有進(jìn)一步的分類，因?yàn)槊總€(gè)公司希望從實(shí)驗(yàn)室與生產(chǎn)類型的印刷機(jī)得到不同的性能水平。例如，一個(gè)公司的研究與開(kāi)發(fā)部門(R&D)使用實(shí)驗(yàn)室類型制作產(chǎn)品原型，而生產(chǎn)則會(huì)用另一種類型。還有，生產(chǎn)要求可能變化很大，取決于產(chǎn)量。因?yàn)榧す馇懈钤O(shè)備是不可能分類的，最好是選擇與所希望的應(yīng)用相適應(yīng)的絲印機(jī)。在手工或半自動(dòng)印刷機(jī)中，錫膏是手工地放在模板/ 絲網(wǎng)上，這時(shí)印刷刮板(squeegee) 處于模板的另一端。在自動(dòng)印刷機(jī)中，錫膏是自動(dòng)分配的。在印刷過(guò)程中，

14、印刷刮板向下壓在模7/34板上，使模板底面接觸到電路板頂面。當(dāng)刮板走過(guò)所腐蝕的整個(gè)圖形區(qū)域長(zhǎng)度時(shí)，錫膏通過(guò)模板/ 絲網(wǎng)上的開(kāi)孔印刷到焊盤上。在錫膏已經(jīng)沉積之后，絲網(wǎng)在刮板之后馬上脫開(kāi) (snap off) ，回到原地。這個(gè)間隔或脫開(kāi)距離是設(shè)備設(shè)計(jì)所定的，大約 0.0200.040 。脫開(kāi)距離與刮板壓力是兩個(gè)達(dá)到良好印刷品質(zhì)的與設(shè)備有關(guān)的重要變量。如果沒(méi)有脫開(kāi)，這個(gè)過(guò)程叫接觸(on-contact)印刷。當(dāng)使用全金屬模板和刮刀時(shí)，使用接觸印刷。非接觸(off-contact)印刷用于柔性的金屬絲網(wǎng)。刮板 (squeegee) 類型刮板的磨損、壓力和硬度決定印刷質(zhì)量，應(yīng)該仔細(xì)監(jiān)測(cè)。對(duì)可接受的印刷品

15、質(zhì)，刮板邊緣應(yīng)該鋒利和直線。 刮板壓力低造成遺漏和粗糙的邊緣， 而刮板壓力高或很軟的刮板將引起斑點(diǎn)狀的 (smeared) 印刷，甚至可能損壞刮板和模板或絲網(wǎng)。過(guò)高的壓力也傾向于從寬的開(kāi)孔中挖出錫膏，引起焊錫圓角不夠。常見(jiàn)有兩種刮板類型： 橡膠或聚氨酯 (polyurethane) 刮板和金屬刮板。 當(dāng)使用橡膠刮板時(shí)，使用 70-90 橡膠硬度計(jì) (durometer) 硬度的刮板。當(dāng)使用過(guò)高的壓力時(shí)，滲入到模板底部的錫膏可能造成錫橋，要求頻繁的底部抹擦。為了防止底部滲透，焊盤開(kāi)口在印刷時(shí)必須提供密封 (gasketing)作用。這取決于模板開(kāi)孔壁的粗糙度。金屬刮刀也是常用的。隨著更密間距元件

16、的使用，金屬刮刀的用量在增加。它們由不銹鋼或黃銅制成，具有平的刀片形狀，使用的印刷角度為 3045。一些刮刀涂有潤(rùn)滑材料。因?yàn)槭褂幂^低的壓力，它們不會(huì)從開(kāi)孔中挖出錫膏，還因?yàn)槭墙饘俚?，它們不象橡膠刮板那樣容易磨損，因此不需要鋒利。它們比橡膠刮板成本貴得多，并可能引起模板磨損。使用不同的刮板類型在使用標(biāo)準(zhǔn)元件和密腳元件的印刷電路裝配 (PCA)中是有區(qū)分的。錫膏量的要求對(duì)每一種元件有很大的不同。 密間距元件要求比標(biāo)準(zhǔn)表面貼裝元件少得多的焊錫量。焊盤面積和厚度控制錫膏量。一些工程師使用雙厚度的模板來(lái)對(duì)密腳元件和標(biāo)準(zhǔn)表面貼裝焊盤施用適當(dāng)?shù)腻a膏數(shù)量。其它工程師采用一種不同的方法-他們使用不需要經(jīng)常鋒利

17、的更經(jīng)濟(jì)的金屬刮刀。用金屬刮8/34刀更容易防止錫膏沉積量的變化， 但這種方法要求改良的模板開(kāi)孔設(shè)計(jì)來(lái)防止在密間距焊盤上過(guò)多的錫膏沉積。這個(gè)方法在工業(yè)上變得更受歡迎，但是，使用雙厚度印刷的橡膠刮板也還沒(méi)有消失。模板 (stencil)類型重要的印刷品質(zhì)變量包括模板孔壁的精度和光潔度。保存模板寬度與厚度的適當(dāng)?shù)目v橫比(aspectratio)是重要的。推薦的縱橫比為1.5 。這對(duì)防止模板阻塞是重要。一般，如果縱橫比小于 1.5 ，錫膏會(huì)保留在開(kāi)孔內(nèi)。除了縱橫比之外，如IPC-7525 模板設(shè)計(jì)指南所推薦的，還要有大于0.66 的面積比 ( 焊盤面積除以孔壁面積) 。 IPC-7525 可作為模板

18、設(shè)計(jì)的一個(gè)良好開(kāi)端。制作開(kāi)孔的工藝過(guò)程控制開(kāi)孔壁的光潔度和精度。有三種常見(jiàn)的制作模板的工藝：化學(xué)腐蝕、激光切割和加成(additive)工藝?；瘜W(xué)腐蝕 (chemicallyetched) 模板金屬模板和柔性金屬模板是使用兩個(gè)陽(yáng)性圖形通過(guò)從兩面的化學(xué)研磨來(lái)蝕刻的。在這個(gè)過(guò)程中，蝕刻不僅在所希望的垂直方向進(jìn)行，而且在橫向也有。這叫做底切(undercutting)-開(kāi)孔比希望的較大，造成額外的焊錫沉積。因?yàn)?0/50 從兩面進(jìn)行蝕刻，其結(jié)果是幾乎直線的孔壁，在中間有微微沙漏形的收窄。因?yàn)殡娢g刻模板孔壁可能不平滑，電拋光，一個(gè)微蝕刻工藝，是達(dá)到平滑孔壁的一個(gè)方法。另一個(gè)達(dá)到較平滑孔壁的方法是鍍鎳層

19、 (nickel plating) 。拋光或平滑的表面對(duì)錫膏的釋放是好的， 但可能引起錫膏越過(guò)模板表面而不在刮板前滾動(dòng)。這個(gè)問(wèn)題可通過(guò)選擇性地拋光孔壁而不是整個(gè)模板表面來(lái)避免。鍍鎳進(jìn)一步改善平滑度和印刷性能?？墒?，它減小了開(kāi)孔，要求圖形調(diào)整激光切割 (laser-cut)模板激光切割是另一種減去(subtractive)工藝，但它沒(méi)有底切問(wèn)題。 模板直接從Gerber數(shù)據(jù)制作，因此開(kāi)孔精度得到改善。數(shù)據(jù)可按需要調(diào)整以改變尺寸。更好的過(guò)程控制也會(huì)改善開(kāi)孔9/34精度。激光切割模板的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是孔壁可成錐形?；瘜W(xué)蝕刻的模板也可以成錐形，如果只從一面腐蝕，但是開(kāi)孔尺寸可能太大。板面的開(kāi)口稍微比刮板面

20、的大一點(diǎn)的錐形開(kāi)孔(0.0010.002 ，產(chǎn)生大約2的角度 ) ，對(duì)錫膏釋放更容易。激光切割可以制作出小至 0.004 的開(kāi)孔寬度， 精度達(dá)到 0.0005 ，因此很適合于超密間距(ultra-fine-pitch) 的元件印刷。激光切割的模板也會(huì)產(chǎn)生粗糙的邊緣，因?yàn)樵谇懈钇陂g汽化的金屬變成金屬渣。這可能引起錫膏阻塞。更平滑的孔壁可通過(guò)微蝕刻來(lái)產(chǎn)生。激光切割的模板如果沒(méi)有預(yù)先對(duì)需要較薄的區(qū)域進(jìn)行化學(xué)腐蝕， 就不能制成臺(tái)階式多級(jí)模板。激光一個(gè)一個(gè)地切割每一個(gè)開(kāi)孔，因此模板成本是要切割的開(kāi)孔數(shù)量而定。電鑄成型 (electroformed)模板制作模板的第三種工藝是一種加成工藝，最普遍地叫做電鑄

21、成型。在這個(gè)工藝中，鎳沉積在銅質(zhì)的陰極心上以形成開(kāi)孔。一種光敏干膠片疊層在銅箔上( 大約 0.25 厚度 ) 。膠片用紫外光通過(guò)有模板圖案的遮光膜進(jìn)行聚合。經(jīng)過(guò)顯影后，在銅質(zhì)心上產(chǎn)生陰極圖案，只有模板開(kāi)孔保持用光刻膠 (photoresist) 覆蓋。然后在光刻膠的周圍通過(guò)鍍鎳形成了模板。在達(dá)到所希望的模板厚度后， 把光刻膠從開(kāi)孔除掉。 電鑄成型的鎳箔通過(guò)彎曲從銅心上分開(kāi)-一個(gè)關(guān)鍵的工藝步驟?，F(xiàn)在箔片準(zhǔn)備好裝框，制作模板的其它步驟。電鑄成型臺(tái)階式模板可以做得到，但成本增加。由于可達(dá)到精密的公差，電鑄成型的模板提供良好的密封作用， 減少了模板底面的錫膏滲漏。這意味著模板底面擦拭的頻率顯著地降低，

22、減少潛在的錫橋。結(jié)論化學(xué)腐蝕和激光切割是制作模板的減去工藝。化學(xué)蝕刻工藝是最老的、使用最廣的。激光切割相對(duì)較新，而電鑄成型模板是最新時(shí)興的東西。為了達(dá)到良好的印刷結(jié)果，必須有正確的錫膏材料 ( 黏度、金屬含量、最大粉末尺寸和盡可能最低的助焊劑活性 ) 、正確的工具 ( 印刷機(jī)、模板和刮刀 ) 和正確的工藝過(guò)程 ( 良好的定位、清潔拭擦 ) 的結(jié)合。印刷的相關(guān)術(shù)語(yǔ)10/341 開(kāi)孔面積百分率openmesharea percentage絲網(wǎng)所有網(wǎng)孔的面積與相應(yīng)的絲網(wǎng)總面積之比，用百分?jǐn)?shù)表示。2模版開(kāi)孔面積openstencilarea絲網(wǎng)印刷模版上所有圖像區(qū)域面積的總和。3網(wǎng)框外尺寸outerf

23、ramedimension在網(wǎng)框水平位置上，測(cè)得包括網(wǎng)框上所有部件在內(nèi)的長(zhǎng)與寬的乘積。4印刷頭printinghead印刷機(jī)上通過(guò)靠著印版動(dòng)作、為焊膏或膠水轉(zhuǎn)移提供必要壓力的部件。5 焊膏或膠水印刷過(guò)程中敷附于PCB板上的物質(zhì)。6印刷面printingside(lowerside)絲網(wǎng)印版的底面，即焊膏或膠水與PCB板相接觸的一面。7絲網(wǎng) screen mesh一種帶有排列規(guī)則、大小相同的開(kāi)孔的絲網(wǎng)印刷模版的載體。8絲網(wǎng)印刷screenprinting使用印刷區(qū)域呈篩網(wǎng)狀開(kāi)孔印版的漏印方式。9印刷網(wǎng)框screenprintingframe固定并支撐絲網(wǎng)印刷模版載體的框架裝置。10離網(wǎng)snap-

24、off印刷過(guò)程中，絲網(wǎng)印版與附著于PCB板上的焊膏或膠水的脫離。11刮刀squeegee在絲網(wǎng)印刷中， 迫使絲網(wǎng)印版緊靠PCB板，并使焊膏或膠水透過(guò)絲網(wǎng)印版的開(kāi)孔轉(zhuǎn)移到 PCB 板上，同時(shí)刮除印版上多余焊膏或膠水的裝置。12刮刀角度squeegeeangle刮刀的切線方向與PCB板水平面或與壓印輥接觸點(diǎn)的切線之間的夾角，在刮刀定位后非受力或非運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下測(cè)得。13刮刀squeegeeblade刮刀的刀狀部分， 直接作用于印版上的印刷焊膏或膠水，使焊膏或膠水附著在PCB板上。14刮區(qū)squeegeeingarea刮刀在印版上刮墨運(yùn)行的區(qū)域。15刮刀相對(duì)壓力squeegeepressure,rel

25、ative刮刀在某一段行程內(nèi)作用于印版上的線性壓力除以這段行程的長(zhǎng)度。16絲網(wǎng)厚度thicknessofmesh絲網(wǎng)模版載體上下兩面之間的距離。錫膏印刷質(zhì)量控制在表面貼裝裝配的回流焊接中，錫膏用于表面貼裝元件的引腳或端子與焊盤之間的連接。有許多變量，如錫膏、絲印機(jī)、錫膏應(yīng)用方法和印刷工藝過(guò)程。在印刷錫膏的過(guò)程中，基板放在11/34工作臺(tái)上，機(jī)械地或真空夾緊定位，用定位銷或視覺(jué)來(lái)對(duì)準(zhǔn)?；蛘呓z網(wǎng)(screen)或者模板(stencil)用于錫膏印刷。 本文將著重討論幾個(gè)關(guān)鍵的錫膏印刷問(wèn)題，如模板設(shè)計(jì)和印刷工藝過(guò)程。印刷工藝過(guò)程與設(shè)備在錫膏印刷過(guò)程中， 印刷機(jī)是達(dá)到所希望的印刷品質(zhì)的關(guān)鍵。今天可購(gòu)買

26、到的絲印機(jī)分為兩種主要類型：實(shí)驗(yàn)室與生產(chǎn)。每個(gè)類型有進(jìn)一步的分類，因?yàn)槊總€(gè)公司希望從實(shí)驗(yàn)室與生產(chǎn)類型的印刷機(jī)得到不同的性能水平。例如，一個(gè)公司的研究與開(kāi)發(fā)部門(R&D)使用實(shí)驗(yàn)室類型制作產(chǎn)品原型，而生產(chǎn)則會(huì)用另一種類型。還有，生產(chǎn)要求可能變化很大，取決于產(chǎn)量。因?yàn)榧す馇懈钤O(shè)備是不可能分類的，最好是選擇與所希望的應(yīng)用相適應(yīng)的絲印機(jī)。在手工或半自動(dòng)印刷機(jī)中，錫膏是手工地放在模板/ 絲網(wǎng)上，這時(shí)印刷刮板(squeegee) 處于模板的另一端。在自動(dòng)印刷機(jī)中，錫膏是自動(dòng)分配的。在印刷過(guò)程中，印刷刮板向下壓在模板上，使模板底面接觸到電路板頂面。當(dāng)刮板走過(guò)所腐蝕的整個(gè)圖形區(qū)域長(zhǎng)度時(shí)，錫膏通過(guò)模板/ 絲網(wǎng)上

27、的開(kāi)孔印刷到焊盤上。在錫膏已經(jīng)沉積之后，絲網(wǎng)在刮板之后馬上脫開(kāi) (snap off) ，回到原地。這個(gè)間隔或脫開(kāi)距離是設(shè)備設(shè)計(jì)所定的，大約 0.0200.040 。脫開(kāi)距離與刮板壓力是兩個(gè)達(dá)到良好印刷品質(zhì)的與設(shè)備有關(guān)的重要變量。如果沒(méi)有脫開(kāi)，這個(gè)過(guò)程叫接觸(on-contact)印刷。當(dāng)使用全金屬模板和刮刀時(shí)，使用接觸印刷。非接觸(off-contact)印刷用于柔性的金屬絲網(wǎng)。刮板 (squeegee) 類型刮板的磨損、壓力和硬度決定印刷質(zhì)量，應(yīng)該仔細(xì)監(jiān)測(cè)。對(duì)可接受的印刷品質(zhì)，刮板邊緣應(yīng)該鋒利和直線。 刮板壓力低造成遺漏和粗糙的邊緣， 而刮板壓力高或很軟的刮板將引起斑點(diǎn)狀的 (smeared

28、) 印刷，甚至可能損壞刮板和模板或絲網(wǎng)。過(guò)高的壓力也傾向于從寬的開(kāi)孔中挖出錫膏，引起焊錫圓角不夠。常見(jiàn)有兩種刮板類型： 橡膠或聚氨酯 (polyurethane) 刮板和金屬刮板。 當(dāng)使用橡膠刮板時(shí)，使用 70-90 橡膠硬度計(jì) (durometer) 硬度的刮板。當(dāng)使用過(guò)高的壓力時(shí)，滲入到模板底部的錫膏12/34可能造成錫橋，要求頻繁的底部抹擦。為了防止底部滲透，焊盤開(kāi)口在印刷時(shí)必須提供密封 (gasketing)作用。這取決于模板開(kāi)孔壁的粗糙度。金屬刮刀也是常用的。隨著更密間距元件的使用，金屬刮刀的用量在增加。它們由不銹鋼或黃銅制成，具有平的刀片形狀，使用的印刷角度為 3045。一些刮刀涂

29、有潤(rùn)滑材料。因?yàn)槭褂幂^低的壓力，它們不會(huì)從開(kāi)孔中挖出錫膏，還因?yàn)槭墙饘俚?，它們不象橡膠刮板那樣容易磨損，因此不需要鋒利。它們比橡膠刮板成本貴得多，并可能引起模板磨損。使用不同的刮板類型在使用標(biāo)準(zhǔn)元件和密腳元件的印刷電路裝配 (PCA)中是有區(qū)分的。錫膏量的要求對(duì)每一種元件有很大的不同。 密間距元件要求比標(biāo)準(zhǔn)表面貼裝元件少得多的焊錫量。焊盤面積和厚度控制錫膏量。一些工程師使用雙厚度的模板來(lái)對(duì)密腳元件和標(biāo)準(zhǔn)表面貼裝焊盤施用適當(dāng)?shù)腻a膏數(shù)量。其它工程師采用一種不同的方法-他們使用不需要經(jīng)常鋒利的更經(jīng)濟(jì)的金屬刮刀。用金屬刮刀更容易防止錫膏沉積量的變化， 但這種方法要求改良的模板開(kāi)孔設(shè)計(jì)來(lái)防止在密間距焊盤

30、上過(guò)多的錫膏沉積。這個(gè)方法在工業(yè)上變得更受歡迎，但是，使用雙厚度印刷的橡膠刮板也還沒(méi)有消失。模板 (stencil)類型重要的印刷品質(zhì)變量包括模板孔壁的精度和光潔度。保存模板寬度與厚度的適當(dāng)?shù)目v橫比(aspectratio)是重要的。推薦的縱橫比為1.5 。這對(duì)防止模板阻塞是重要。一般，如果縱橫比小于 1.5 ，錫膏會(huì)保留在開(kāi)孔內(nèi)。除了縱橫比之外，如IPC-7525 模板設(shè)計(jì)指南所推薦的，還要有大于0.66 的面積比 ( 焊盤面積除以孔壁面積) 。 IPC-7525 可作為模板設(shè)計(jì)的一個(gè)良好開(kāi)端。制作開(kāi)孔的工藝過(guò)程控制開(kāi)孔壁的光潔度和精度。有三種常見(jiàn)的制作模板的工藝：化學(xué)腐蝕、激光切割和加成(

31、additive)工藝?；瘜W(xué)腐蝕 (chemicallyetched) 模板金屬模板和柔性金屬模板是使用兩個(gè)陽(yáng)性圖形通過(guò)從兩面的化學(xué)研磨來(lái)蝕刻的。在這個(gè)過(guò)程中，蝕刻不僅在所希望的垂直方向進(jìn)行，而且在橫向也有。這叫做底切(undercutting)13/34- 開(kāi)孔比希望的較大，造成額外的焊錫沉積。因?yàn)?50/50 從兩面進(jìn)行蝕刻，其結(jié)果是幾乎直線的孔壁，在中間有微微沙漏形的收窄。因?yàn)殡娢g刻模板孔壁可能不平滑，電拋光，一個(gè)微蝕刻工藝，是達(dá)到平滑孔壁的一個(gè)方法。另一個(gè)達(dá)到較平滑孔壁的方法是鍍鎳層 (nickel plating) 。拋光或平滑的表面對(duì)錫膏的釋放是好的， 但可能引起錫膏越過(guò)模板表面而

32、不在刮板前滾動(dòng)。這個(gè)問(wèn)題可通過(guò)選擇性地拋光孔壁而不是整個(gè)模板表面來(lái)避免。鍍鎳進(jìn)一步改善平滑度和印刷性能?？墒?，它減小了開(kāi)孔，要求圖形調(diào)整激光切割 (laser-cut)模板激光切割是另一種減去(subtractive)工藝，但它沒(méi)有底切問(wèn)題。 模板直接從Gerber數(shù)據(jù)制作，因此開(kāi)孔精度得到改善。數(shù)據(jù)可按需要調(diào)整以改變尺寸。更好的過(guò)程控制也會(huì)改善開(kāi)孔精度。激光切割模板的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是孔壁可成錐形?；瘜W(xué)蝕刻的模板也可以成錐形，如果只從一面腐蝕，但是開(kāi)孔尺寸可能太大。板面的開(kāi)口稍微比刮板面的大一點(diǎn)的錐形開(kāi)孔(0.0010.002 ，產(chǎn)生大約2的角度 ) ，對(duì)錫膏釋放更容易。激光切割可以制作出小至 0

33、.004 的開(kāi)孔寬度， 精度達(dá)到 0.0005 ，因此很適合于超密間距(ultra-fine-pitch)的元件印刷。激光切割的模板也會(huì)產(chǎn)生粗糙的邊緣，因?yàn)樵谇懈钇陂g汽化的金屬變成金屬渣。這可能引起錫膏阻塞。更平滑的孔壁可通過(guò)微蝕刻來(lái)產(chǎn)生。激光切割的模板如果沒(méi)有預(yù)先對(duì)需要較薄的區(qū)域進(jìn)行化學(xué)腐蝕， 就不能制成臺(tái)階式多級(jí)模板。激光一個(gè)一個(gè)地切割每一個(gè)開(kāi)孔，因此模板成本是要切割的開(kāi)孔數(shù)量而定。電鑄成型 (electroformed)模板制作模板的第三種工藝是一種加成工藝，最普遍地叫做電鑄成型。在這個(gè)工藝中，鎳沉積在銅質(zhì)的陰極心上以形成開(kāi)孔。一種光敏干膠片疊層在銅箔上( 大約 0.25 厚度 ) 。膠

34、片用紫外光通過(guò)有模板圖案的遮光膜進(jìn)行聚合。經(jīng)過(guò)顯影后，在銅質(zhì)心上產(chǎn)生陰極圖案，只有模板開(kāi)孔保持用光刻膠 (photoresist)覆蓋。然后在光刻膠的周圍通過(guò)鍍鎳形成了模板。在達(dá)到所希望的模板厚度后， 把光刻膠從開(kāi)孔除掉。 電鑄成型的鎳箔通過(guò)彎曲從銅心上分開(kāi)-一個(gè)關(guān)鍵14/34的工藝步驟。現(xiàn)在箔片準(zhǔn)備好裝框，制作模板的其它步驟。電鑄成型臺(tái)階式模板可以做得到，但成本增加。由于可達(dá)到精密的公差，電鑄成型的模板提供良好的密封作用， 減少了模板底面的錫膏滲漏。這意味著模板底面擦拭的頻率顯著地降低，減少潛在的錫橋。結(jié)論化學(xué)腐蝕和激光切割是制作模板的減去工藝?；瘜W(xué)蝕刻工藝是最老的、使用最廣的。激光切割相對(duì)

35、較新，而電鑄成型模板是最新時(shí)興的東西。為了達(dá)到良好的印刷結(jié)果，必須有正確的錫膏材料 ( 黏度、金屬含量、最大粉末尺寸和盡可能最低的助焊劑活性) 、正確的工具 ( 印刷機(jī)、模板和刮刀 ) 和正確的工藝過(guò)程( 良好的定位、清潔拭擦 ) 的結(jié)合。絲?。ɑ螯c(diǎn)膠）貼裝（固化）回流焊接清洗檢測(cè)返修絲印：其作用是將焊膏或貼片膠漏印到PCB的焊盤上，為元器件的焊接做準(zhǔn)備。所用設(shè)備為絲印機(jī)（絲網(wǎng)印刷機(jī)），位于SMT生產(chǎn)線的最前端。點(diǎn)膠：它是將膠水滴到PCB的的固定位置上，其主要作用是將元器件固定到PCB板上。所用設(shè)備為點(diǎn)膠機(jī)，位于SMT生產(chǎn)線的最前端或檢測(cè)設(shè)備的后面。貼裝：其作用是將表面組裝元器件準(zhǔn)確安裝到PC

36、B的固定位置上。所用設(shè)備為貼片機(jī)，位于 SMT生產(chǎn)線中絲印機(jī)的后面。固化：其作用是將貼片膠融化，從而使表面組裝元器件與 PCB板牢固粘接在一起。所用設(shè)備為固化爐，位于SMT生產(chǎn)線中貼片機(jī)的后面?；亓骱附樱浩渥饔檬菍⒑父嗳诨?，使表面組裝元器件與 PCB板牢固粘接在一起。所用設(shè)備為回流焊爐，位于SMT生產(chǎn)線中貼片機(jī)的后面。清洗：其作用是將組裝好的 PCB板上面的對(duì)人體有害的焊接殘留物如助焊劑等除去。所用設(shè)備為清洗機(jī)，位置可以不固定，可以在線，也可不在線。檢測(cè)：其作用是對(duì)組裝好的 PCB板進(jìn)行焊接質(zhì)量和裝配質(zhì)量的檢測(cè)。 所用設(shè)備有放大鏡、顯微鏡、在線測(cè)試儀（ ICT）、飛針測(cè)試儀、自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)（ A

37、OI）、 X-RAY檢測(cè)系統(tǒng)、功能測(cè)試儀等。位置根據(jù)檢測(cè)的需要，可以配置在生產(chǎn)線合適的地方。返修：其作用是對(duì)檢測(cè)出現(xiàn)故障的PCB板進(jìn)行返工。所用工具為烙鐵、返修工作站等。配置在生產(chǎn)線中任意位置。15/34焊接材料默認(rèn)字體9pt10pt11pt12pt13pt14pt15pt16pt17pt18pt20pt25pt30pt35pt40pt45pt50pt60pt70pt80pt90pt100pt焊錫作為所有三種級(jí)別的連接：裸片(die) 、包裝 (package) 和電路板裝配(boardassembly) 的連接材料。另外，錫/ 鉛(tin/lead)焊錫通常用于元件引腳和PCB的表面涂層?？?/p>

38、慮到鉛(Pb) 在技術(shù)上已存在的作用與反作用，焊錫可以分類為含鉛或不含鉛?，F(xiàn)在，已經(jīng)在無(wú)鉛系統(tǒng)中找到可行的、代替錫 / 鉛材料的、元件和 PCB的表面涂層材料?？墒菍?duì)連接材料，對(duì)實(shí)際的無(wú)鉛系統(tǒng)的尋找仍然進(jìn)行中。這里，總結(jié)一下錫 / 鉛焊接材料的基本知識(shí)，以及焊接點(diǎn)的性能因素，隨后簡(jiǎn)要討論一下無(wú)鉛焊錫。焊錫通常定義為液化溫度在 400 C(750 F) 以下的可熔合金。裸片級(jí)的 ( 特別是倒裝芯片) 錫球的基本合金含有高溫、高鉛含量，比如Sn5/Pb95 或 Sn10/Pb90。共晶或臨共晶合金，如 Sn60/Pb40 ，Sn62/Pb36/Ag2 和 Sn63/Pb37，也成功使用。例如，載體

39、CSP/BGA板層底面的錫球可以是高溫、高鉛或共晶、臨共晶的錫/ 鉛或錫 / 鉛 / 銀材料。由于傳統(tǒng)板材料，如FR-4，的賴溫水平，用于附著元件和IC 包裝的板級(jí)焊錫局限于共晶，臨共晶的錫 / 鉛或錫 / 鉛 / 銀焊錫。在某些情況，使用了錫/ 銀共晶和含有鉍 (Bi) 或銦 (In) 的低溫焊錫成分。焊錫可以有各種物理形式使用，包括錫條、錫錠、錫線、錫粉、預(yù)制錠、錫球與柱、錫膏和熔化狀態(tài)。焊錫材料的固有特性可從三個(gè)方面考慮：物理、冶金和機(jī)械。物理特性對(duì)今天的包裝和裝配特別重要的有五個(gè)物理特性：冶金相化溫度 (Metallurgical phase-transition temperatur

40、e) 有實(shí)際的暗示， 液相線溫度可看作相當(dāng)于熔化溫度，固相線溫度相當(dāng)于軟化溫度。對(duì)給定的化學(xué)成分，液相線與固相線之間的范圍叫做塑性或粘滯階段。 選作連接材料的焊錫合金必須適應(yīng)于最惡劣條件下的最終使用溫度。因此，希望合金具有比所希望的最高使用溫度至少高兩倍的液相線。當(dāng)使用溫度接近于液相線時(shí)，焊錫通常會(huì)變得機(jī)械上與冶金上“脆弱”。16/34焊錫連接的導(dǎo)電性(electricalconductivity)描述了它們的電氣信號(hào)的傳送性能。從定義看，導(dǎo)電性是在電場(chǎng)的作用下充電離子( 電子 ) 從一個(gè)位置向另一個(gè)位置的運(yùn)動(dòng)。電子導(dǎo)電性是指金屬的，離子導(dǎo)電性是指氧化物和非金屬的。焊錫的導(dǎo)電性主要是電子流產(chǎn)生

41、的。電阻 與導(dǎo)電性相反 隨著溫度的上升而增加。這是由于電子的移動(dòng)性減弱，它直接與溫度上升時(shí)電子運(yùn)動(dòng)的平均自由路線 (mean-free-path) 成比例。焊錫的電阻也可能受塑性變形的程度的影響 ( 增加 ) 。金屬的導(dǎo)熱性 (thermal conductivity) 通常與導(dǎo)電性直接相關(guān)，因?yàn)殡娮又饕菍?dǎo)電和導(dǎo)熱。 ( 可是，對(duì)絕緣體，聲子的活動(dòng)占主要。 ) 焊錫的導(dǎo)熱性隨溫度的增加而減弱。自從表面貼裝技術(shù)的開(kāi)始，溫度膨脹系數(shù)(CTE,coefficientofthermalexpansion) 問(wèn)題是經(jīng)常討論到的， 它發(fā)生在 SMT連接材料特性的溫度膨脹系數(shù) (CTE)通常相差較大的時(shí)候

42、。一個(gè)典型的裝配由 FR-4 板、焊錫和無(wú)引腳或有引腳的元件組成。它們各自的溫度膨脹系數(shù) (CTE)為，16.010- 6/ C(FR-4) 。23.010- 6/ C(Sn63/Pb37)。16.510-6/ C(銅引腳) 。和 6.410- 6/ C(氧化鋁 Al2O3 無(wú)引腳元件 ) 。在溫度的波動(dòng)和電源的開(kāi)關(guān)下，這些 CTE 的差別增加焊接點(diǎn)內(nèi)的應(yīng)力和應(yīng)變，縮短使用壽命，導(dǎo)致早期失效。兩個(gè)主要的材料特性決定 CTE的大小，晶體結(jié)構(gòu)和熔點(diǎn)。當(dāng)材料具有類似的晶格結(jié)構(gòu)，它們的CTE與熔點(diǎn)是相反的聯(lián)系。熔化的焊錫的表面張力 (surface tension) 是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)， 與可熔濕性和其后

43、的可焊接性相關(guān)。由于在表面的斷裂的結(jié)合， 作用在表面分子之間的吸引力相對(duì)強(qiáng)度比焊錫內(nèi)部的分子力要弱。因此材料的自由表面比其內(nèi)部具有更高的能量。對(duì)熔濕焊盤的已熔化的焊錫來(lái)說(shuō)，焊盤的表面必須具有比熔化的焊錫表面更高的能量。換句話說(shuō)，已熔化金屬的表面能量越低( 或金屬焊盤的表面能量越高) ，熔濕就更容易。冶金特性在焊錫連接使用期間暴露的環(huán)境條件下，通常發(fā)生的冶金現(xiàn)象包括七個(gè)不同的改變。塑性變形 (plasticdeformation)。當(dāng)焊錫受到外力，如機(jī)械或溫度應(yīng)力時(shí)，它會(huì)發(fā)生不可逆變的塑性變形。通常是從焊錫晶體結(jié)合的一些平行平面開(kāi)始，它可能在全部或局部( 焊錫點(diǎn)內(nèi)) 進(jìn)行，看應(yīng)力水平、應(yīng)變率、溫

44、度和材料特性而定。連續(xù)的或周期性的塑性變形最終導(dǎo)致焊點(diǎn)斷裂。17/34應(yīng)變硬化 (strain-hardening) ，是塑性變形的結(jié)果，通常在應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系中觀察得到。回復(fù)過(guò)程 (recovery process) 是應(yīng)變硬化的相反的現(xiàn)象，是軟化的現(xiàn)象，即，焊錫傾向于釋放儲(chǔ)存的應(yīng)變能量。該過(guò)程是熱動(dòng)力學(xué)過(guò)程，能量釋放過(guò)程開(kāi)始時(shí)快速，其后過(guò)程則較慢。對(duì)焊接點(diǎn)失效敏感的物理特性傾向于恢復(fù)到其初始的值。僅管如此，這不會(huì)影響微結(jié)構(gòu)內(nèi)的可見(jiàn)的變化。再結(jié)晶 (recrystallization) 是經(jīng)常在使用期間觀察到的焊接點(diǎn)內(nèi)的另一個(gè)現(xiàn)象。它通常發(fā)生在相當(dāng)較高的溫度下， 涉及比回復(fù)過(guò)程更大的從應(yīng)變材

45、料內(nèi)釋放的能量。 在再結(jié)晶期間，也形成一套新的基本無(wú)應(yīng)變的晶體結(jié)構(gòu)，明顯包括晶核形成和生長(zhǎng)過(guò)程。再結(jié)晶所要求的溫度通常在材料絕對(duì)熔點(diǎn)的三分之一到二分之一。溶液硬化 (solution-hardening) ，或固體溶液合金化過(guò)程，造成應(yīng)力增加。一個(gè)例子就是當(dāng)通過(guò)添加銻 (Sb) 來(lái)強(qiáng)化 Sn/Pb 成分。如圖一所示。沉淀硬化 (precipitaion-hardening)包括來(lái)自有充分?jǐn)嚢璧奈⒊恋斫Y(jié)構(gòu)的強(qiáng)化效果。焊錫的超塑性 (superplasticity)出現(xiàn)在低應(yīng)力、高溫和低應(yīng)變率相結(jié)合的條件下。機(jī)械特性焊錫的三個(gè)基本的機(jī)械特性包括應(yīng)力對(duì)應(yīng)力特性、懦變阻抗和疲勞阻抗。雖然應(yīng)力可通過(guò)張力

46、、 壓力或剪切力產(chǎn)生， 大多數(shù)合金的剪切力比張力或壓力要弱。剪切強(qiáng)度是很重要的，因?yàn)榇蠖鄶?shù)焊接點(diǎn)在使用中經(jīng)受剪切應(yīng)力。懦變是當(dāng)溫度和應(yīng)力( 負(fù)荷 ) 都保持常數(shù)時(shí)的一種全面塑性變形。這個(gè)依靠時(shí)間的變形可能在絕對(duì)零度以上的任何溫度下發(fā)生?？墒牵匙冎皇窃凇盎钴S”溫度才變得重要。疲勞是在交變應(yīng)力下的合金失效。在循環(huán)負(fù)荷下合金所能忍受的應(yīng)力比靜態(tài)負(fù)荷下小得多。因此，屈服強(qiáng)度，焊錫阻抗永久變形的靜態(tài)應(yīng)力，經(jīng)常與疲勞強(qiáng)度無(wú)關(guān)。通常疲勞斷裂開(kāi)始于幾個(gè)微小的裂紋，在重復(fù)應(yīng)力作用下增長(zhǎng)，造成焊接點(diǎn)截面的承載能力下降。電子包裝與裝配應(yīng)用中等焊錫一般經(jīng)受低頻疲勞( 疲勞壽命小于10,000 周期 ) 和高應(yīng)力。溫

47、度機(jī)械疲勞是用來(lái)介定焊錫特性的另一個(gè)測(cè)試模式。材料受制于循環(huán)的溫度極限，即溫度疲勞測(cè)試模式。每個(gè)方法都有其獨(dú)特的特性和優(yōu)點(diǎn)，兩者都影響焊錫上的應(yīng)變循環(huán)。18/34性能與外部設(shè)計(jì)人們都認(rèn)識(shí)到焊錫點(diǎn)的可靠性不僅依靠?jī)?nèi)在的特性，而且依靠設(shè)計(jì)、要裝配的元件與板、用以形成焊接點(diǎn)的過(guò)程和長(zhǎng)期使用的環(huán)境。還有，焊接點(diǎn)表現(xiàn)的特性是有別于散裝的焊錫材料。因此，一些已建立的散裝焊錫與焊接點(diǎn)之間的機(jī)械及溫度特性可能不完全相同。主要地，這是由于電路板層表面對(duì)焊錫量的高比率，在固化期間造成大量異相晶核座，以及當(dāng)焊錫點(diǎn)形成時(shí)元素或冶金成分的濃度變化。任何一種情況都可能導(dǎo)致反應(yīng)缺乏均勻性的結(jié)構(gòu)。隨著焊錫點(diǎn)厚度的減少，這種界面衰歇將更明顯。因此，焊接點(diǎn)的特性可能改變，失效機(jī)制可能與從散裝的焊錫得出的不一樣。元件與板的設(shè)計(jì)也會(huì)對(duì)焊錫點(diǎn)特性有重要影響。例如，和焊盤有聯(lián)系的阻焊的設(shè)計(jì)( 如限定的或非限定的阻焊) ，將影響焊錫點(diǎn)的性能以及失效機(jī)制。對(duì)每一種元件包裝類型，觀察和介定各自的焊接點(diǎn)失效模式。例如，翅形QFP的焊接點(diǎn)裂紋經(jīng)常從焊點(diǎn)圓角的腳跟部開(kāi)始，第二條裂紋在腳趾區(qū)域；BGA的焊點(diǎn)失效通常在焊錫球與包裝的界