在上周SMTA Oregon Chapter會上，Intel公司的Raiyo Aspandiar給大家詳細講解了焊接點中的空洞Voids in Solder Joints。 Raiyo的講課中，大概分了這幾大類，我也分幾次和大家分享：
1．不同類型的空洞
2．不同空洞對可靠性的影響(Reliability Impact)
3．空洞的審核標準
4．監測空洞的方法
第一种類型的空洞叫Macro Voids. 主要是由於焊接材料中駐焊劑的各種化學成分，或是電路板/元件中的水蒸氣，在回流過程中的蒸發引起的。在它們蒸發的時候，這些氣體就會被困在熔融的焊點中，最後行成了空洞。 一般直徑在2 mil以上的空洞，定義為Macro Voids.
第二种類型的空洞叫Planar Microvoids. 這種空洞常在焊點和PCB面之間出現，主要是由於PCB的表面凃層(surface finishes)不豐滿，留下小洞(cave), 所以在焊接回流后，就形成了空洞。 這種空洞常常在ImAg的表面凃層板子上發現，特別是有solder mask的表面凃層板子。
第三种類型的空洞叫Shrinkage Voids. 主要是無鉛SAC合金造成的小裂痕。
第四种類型的空洞叫Micro-Via Voids. 儅在micro-via的地方有焊接材料的時候，via通孔中沒有被填充的地方在回流后，很容易形成空洞。如果印刷錫膏時來回印兩次，或是用更小的粉末(Type 4 powder), 能減少這類空洞的出現。
第五种類型的空洞叫IMC Microvoids. 在CuSn的IMC層中，過長時間的老化，或是過多的熱循環，都有可能增加IMC層的空洞。 業界也還在討論最終的成因。
第六种類型的空洞叫Pinhole Microvoids. 這類空洞常出現在IMC層上，很有可能由於PCB銅板原來的製造缺陷造成的。
Cheers!
Picture: Raiyo’s SMTA Voids in BGA Presentation
PS:
1． 儅Raiyo説到不同類型的空洞對焊接可靠性的影響時，他總結到“It’s not about size! It’s LOCATION LOCATION LOCATION! I know I sound like a real estate agent. ” 哈哈，真的，他的語調和潘石屹的“地段，地段，地段”如出一轍！
2． Raiyo Aspandiar 是Intel公司資深工藝工程師，負責組裝工藝。 他曾在行業内發表25篇論文和擁有15項美國專利。Raiyo也是SMTA的技術委員會成員，和榮獲2009年SMTA傑出技術獎！2005年，Raiyo在深圳IPC技術研討會上與大家分享過關于焊點中的空洞。 Raiyo的郵件是 raiyo.f.aspandiar@intel.com