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avoid the void®:電子組裝中的大型接地板空洞:PWB 表面處理

在上一篇文章中,我談到電子組裝中的大型地平面虛焊,並提到一種稱為石川圖的統計工具。此工具可協助繪製製程,並提供絕佳的視覺輔助,有助於顯示潛在的缺陷原因以及製程變數可能造成的影響。這個特定的 Ishikawa 圖表顯示,表面光潔度對空洞有很大的影響。讓我們來談談在電子組裝中,如何利用印刷電路板 (PWB) 表面光潔度的差異,將大型接地層焊料的空洞情況降至最低。

研究顯示,空洞率與不同 PWB 表面處理金屬化程度之間存在相關性。在現今的表面貼裝技術 (SMT) 產業中,ENIG、Immersion Sn 和 Organic Solderability Preservative (OSP) 往往是最常見的 PWB 表面處理。在比較這三種常用的印刷電路板金屬化的空洞率時,在底端元件下,我們通常會發現 ENIG 是最好的(空洞率最低),其次是浸錫,然後是 OSP。

市面上有不同的 OSP 版本,這取決於您所採購的板廠。某些 OSP 面層可能會比其他面層提供更好的空泡性能。

同樣地,並非所有的板廠都有相同的品質。因此,不同的板廠可能會有不同的虛焊性能。重要的是在設計階段就盡您應盡的努力,以便為您的應用選擇合適的電路板金屬化,並將底部端接元件的潛在空洞降至最低。

木板的年齡和儲存條件也會影響空洞程度。除非存放在缺氧的環境中,否則老化的表面處理會傾向於氧化。氧化層會被焊劑清除。較厚的氧化層會使清洗過程更具挑戰性。助焊劑可能無法完全清潔嚴重氧化的板墊/金屬化的部分,使得焊料難以濕潤到該特定位置。由於濕潤不足而造成的空洞將是典型的結果。

未使用/新的印刷電路板通常會存放在氮氣乾燥箱中,以防止氧化,但這些存放箱也可防止印刷電路板受潮。如果印刷電路板暴露在濕氣/潮氣中,它們會吸收空氣中的濕氣,當濕氣轉變為氣體時,可能會在回流過程中產生焊接空洞。如果氣體在凝固前沒有從焊點中排出,就會形成空洞。

選擇正確的電路板金屬化,並在收到電路板後妥善儲存與處理,對於在電子製程中盡量減少空洞至關重要。下一次,我會詳細討論環境如何在大型地平面裝置的焊料空洞問題中扮演重要角色。