朋友們
最近，我與 Indium Corporation 的技術人員艾德·布里格斯（Ed Briggs）進行了交流。我請艾德分享他對「葡萄紋」現象的見解，以及如何將其影響降至最低。以下是他的回應：
「葡萄狀結塊」是一種現象，表現為焊料堆積層頂端出現未回流的焊料顆粒（參見上圖）。由於無鉛回流溫度升高、印刷焊膏沉積量減少，以及微型電子產品對焊膏粉末顆粒尺寸的要求更為細緻，導致「葡萄狀結塊」的發生率增加。這些因素的綜合作用，使焊膏助焊劑在去除表面氧化物時承受了極大的「壓力」。 此外，在回流過程中，助焊劑可能會從焊粉顆粒上「流失」，並在焊料沉積物周圍擴散和積聚。暴露在外的焊粉顆粒隨之氧化。由於缺乏助焊劑來保護或去除氧化層，這些顆粒便無法融合形成焊點。
當印刷的焊膏量較少時，相對於總的焊膏塗佈量，暴露於回流爐環境中的表面積會增加。由於助焊劑與粉末的比例降低，可用於去除接合表面氧化物以及焊膏本身內焊粉顆粒上氧化物的助焊劑量便會減少。這種情況可能導致「葡萄狀」現象。
在阻焊層界定的焊盤上，焊劑聚攏現象遠較少見，這或許是因為阻焊層具有「擋水」效果，能限制焊劑的擴散範圍。此外，電阻器比電容器更容易發生焊劑聚攏現象。電阻器的低間距會促使焊劑從焊料顆粒中「毛細作用」般地被吸走。
A reflow profile with a slow ramp rate (<1C/s) can aggravate the graping phenomena. The solder paste alloy's "viscosity" is unchanged until it reflows when it reaches the melt temperature, however the flux viscosity is easily affected, by each degree in temperature. A slow ramp rate allows plenty of time for the solder flux to "run away" from the solder powder particles, forming a larger pool and spreading out at the base of the solder deposit exposing the top/outer particles to the oven environment, easily oxidizing them. Increasing the ramp rate (1-1.5C/s), allows the flux solvent to volatize quickly, increasing the flux viscosity, lowering its ability to "run-away, " hence minimizing graping.
此外，現代焊膏的研發亦旨在協助將「葡萄狀缺陷」減至最低。若您的製程中存在此類問題，您的焊膏供應商技術團隊或許能提供進一步建議，以協助減少這種相對較新的缺陷。
謝謝你，艾德！
乾杯
羅恩博士
