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開關(guān)電源之SMT貼片加工中導致基材開裂的主因及橋接改善對策
來源:東莞市成良智能科技
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作者:成良智能科技
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發(fā)布時間: 1529天前
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隨著開關(guān)電源產(chǎn)品轉(zhuǎn)換到無鉛工藝之后，單板在實行設備機械應力測試時，焊盤下基材開裂形勢明顯增加，直接導致兩類失效：smt貼片BGA焊盤與導線斷裂和單板內(nèi)兩個存在電位差的導線“建立”起金屬遷移通道。
（1）無鉛焊料硬度變高，在既定的應變水平下，傳遞到開關(guān)電源之PCB焊盤界面的應力更大。
（2）開關(guān)電源之PCB從熔融焊料固化到室溫的溫差ΔT變大，導致PCB和元器件之間的X/Y平面的CTE更加不匹配，用途在焊點上的應力更大。
（3）高Tg板材（Tg＞150℃）的脆性更大。這三個“更大”，導致基材開裂現(xiàn)象增加。
（1）無鉛焊料硬度變高，在既定的應變水平下，傳遞到開關(guān)電源之PCB焊盤界面的應力更大。
（2）開關(guān)電源之PCB從熔融焊料固化到室溫的溫差ΔT變大，導致PCB和元器件之間的X/Y平面的CTE更加不匹配，用途在焊點上的應力更大。
（3）高Tg板材（Tg＞150℃）的脆性更大。這三個“更大”，導致基材開裂現(xiàn)象增加。
隨著開關(guān)電源產(chǎn)品轉(zhuǎn)換到無鉛工藝之后，單板在實行設備機械應力測試時，焊盤下基材開裂形勢明顯增加，直接導致兩類失效：smt貼片BGA焊盤與導線斷裂和單板內(nèi)兩個存在電位差的導線“建立”起金屬遷移通道。
（1）無鉛焊料硬度變高，在既定的應變水平下，傳遞到開關(guān)電源之PCB焊盤界面的應力更大。
（2）開關(guān)電源之PCB從熔融焊料固化到室溫的溫差ΔT變大，導致PCB和元器件之間的X/Y平面的CTE更加不匹配，用途在焊點上的應力更大。
（3）高Tg板材（Tg＞150℃）的脆性更大。這三個“更大”，導致基材開裂現(xiàn)象增加。
在其他因素固定的情況下，高TgFR4樹脂比標準TgFR4樹脂材料更容易發(fā)生焊盤剝離失效。因此，在無鉛工藝中如果能夠使用中TgFR4板材更好。
在開關(guān)電源之SMT貼片加工中導致橋接改善對策
（1） 首先可適當提高助焊劑的涂覆量，這里說明一下，關(guān)于助焊劑的涂覆量決定助焊劑的膜厚，每種助焊劑都有一個最佳的涂覆量。研究發(fā)現(xiàn)，助焊劑的固體含量越多，越需要增加涂覆量；固體含量越少，需要越少的涂覆。
開關(guān)電源使用的助焊劑涂覆太厚，焊接時阻礙了焊料與焊盤的潤濕，從而形成不潤濕。因此，焊劑不是越多越好，焊劑越多，其殘留物也越多。
（2） 調(diào)慢傳送速度，如果開關(guān)電源之單板脫離錫波的速度與錫波的流速相近，那么橋連會更少。生活中，我們都有撕不干膠的經(jīng)驗，撕的速度越快，越撕不干凈，波峰焊橋連也有同樣的情況。
（3） 調(diào)低“平滑波”的高度，使之更好接觸到最突出的引線，發(fā)揮其修理的功能；如果沒有效果，試著僅用“窄波”或者“平滑波”進行焊接，看有沒有改進。有時候，單波焊接會更有利于減少橋連現(xiàn)象。