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在SMT回流焊接過程中，焊點(diǎn)內(nèi)部有時(shí)會(huì)出現(xiàn)微小氣泡，這一現(xiàn)象對焊接質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生不利影響。
回流焊產(chǎn)生氣泡的機(jī)理分析：
焊點(diǎn)中出現(xiàn)氣泡，其根本原因在于焊料中的某些成分在高溫下生成了氣體。具體來說，焊料中的雜質(zhì)、易揮發(fā)物質(zhì)以及助焊劑殘留，在經(jīng)過回流焊爐內(nèi)高溫加熱時(shí)會(huì)發(fā)生氣化。這些氣態(tài)物質(zhì)在非真空環(huán)境下難以從熔融狀態(tài)的焊錫中完全逸出。當(dāng)焊錫冷卻凝固后，這些未能逃逸的氣體便被封閉在焊點(diǎn)內(nèi)部，從而形成了大小不一的氣泡。
需要指出的是，普通回流焊設(shè)備的工作環(huán)境并非真空，因此缺乏足夠的外力將焊點(diǎn)內(nèi)部的氣體有效排出。氣泡的存在會(huì)帶來兩方面的問題：一方面降低了焊點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度和可靠性，另一方面也增加了元器件在使用過程中發(fā)生失效的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)元器件處于通電工作狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生的熱量會(huì)在氣泡區(qū)域積聚，由于氣體的導(dǎo)熱性能遠(yuǎn)低于固態(tài)焊料，熱量無法迅速傳導(dǎo)出去。隨著元器件持續(xù)運(yùn)行時(shí)間的延長，熱量不斷累積，長期下來會(huì)加速元器件的老化，縮短其使用壽命。
改善回流焊氣泡問題的具體措施：
一、加強(qiáng)濕度管控
焊點(diǎn)內(nèi)氣泡的形成與原材料受潮密切相關(guān)。對于長時(shí)間暴露在空氣中的PCB板以及元器件，在投入生產(chǎn)前應(yīng)進(jìn)行烘烤處理，以去除吸附的水分。具體做法是：將PCB板放入干燥箱中進(jìn)行預(yù)烘烤，溫度設(shè)定在120℃左右，烘烤時(shí)間為2至4個(gè)小時(shí)。也可以委托PCB供應(yīng)商完成烘烤工序，之后再進(jìn)入回流焊接流程。
二、規(guī)范錫膏的使用
錫膏中如果含有水分，同樣會(huì)加劇氣泡的產(chǎn)生。首先應(yīng)選用品質(zhì)優(yōu)良、錫粉顆粒較為細(xì)小的錫膏，錫膏質(zhì)量越好，焊接后形成的氣泡通常越少。錫膏從冰箱中取出后需要經(jīng)過充分解凍，一般建議在室溫環(huán)境下放置2至4個(gè)小時(shí)再開封使用，必要時(shí)也可以對錫膏進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕販靥幚�。錫膏的加熱、熔化以及攪拌操作必須嚴(yán)格按照工藝規(guī)范執(zhí)行。另外，錫膏應(yīng)避免長時(shí)間暴露在空氣中，錫膏印刷工序完成后，應(yīng)盡快安排回流焊接，縮短停留時(shí)間。
三、優(yōu)化回流焊溫度曲線
在爐溫曲線設(shè)置方面，預(yù)熱區(qū)的溫度不宜過低，升溫速率和鏈速也不應(yīng)過快。可以適當(dāng)降低峰值溫度，并延長預(yù)熱階段和恒溫階段的持續(xù)時(shí)間，同時(shí)相應(yīng)縮短回流階段的時(shí)間。通常情況下，恒溫區(qū)的時(shí)間可控制在100至105秒左右，回流區(qū)的時(shí)間控制在85秒左右。這樣的設(shè)置有助于助焊劑中的水分和其他揮發(fā)物充分排出。建議每天對爐溫進(jìn)行測試和記錄，持續(xù)優(yōu)化回流焊的溫度曲線參數(shù)。
四、調(diào)整鋼網(wǎng)開孔設(shè)計(jì)
在鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)方面，可以嘗試改變開孔方式，適當(dāng)縮小開孔面積，這有助于減少焊膏中的氣體包裹。
五、采用真空回流焊設(shè)備
如果產(chǎn)品對焊點(diǎn)內(nèi)部空洞率有較高要求，采用真空回流焊技術(shù)是一種有效的解決方案。真空回流焊能夠顯著抑制氣泡的產(chǎn)生，通常可以將焊點(diǎn)的空洞率控制在5%以下，從而獲得更可靠的焊接質(zhì)量。
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