大多數人都知道,焊錫膏是由焊錫粉與助焊劑載體混合而成的。助焊劑具有多種功能,但其中最重要的包括:
1/ 控制漿料的流變特性(點膠/黏性/印刷/穩定性)
2/ 在回流過程中去除金屬表面的氧化物。
焊膏理應停留在塗佈的位置,但偶爾會在回流後出現在意想不到的地方;有時甚至會偏離預定位置很遠(可能達數英吋)。這種現象稱為「焊料飛濺」或「焊料噴濺」(圖 1)。 消除焊料飛濺的第一步,是在回流前調查污染源。對於點膠式焊錫膏,污染可能是由於焊錫膏在各點膠點之間產生「拖尾」所致;若採用印刷製程,則可能是因網版底面受到污染所致。若經上述檢查仍無結果,便應著手調查回流製程。
烤箱內發生接觸性污染的可能性雖低,但一旦檢查並清潔了所有明顯的污染源(例如分板機或邊緣輸送帶)後,往往仍會發現問題並未徹底解決。造成這些殘留焊料飛濺的原因尚不明確,但研究發現,基板批號與回流過程中的氧氣濃度是兩項重要的控制變數。低氧氣濃度實際上可能會「觸發」此缺陷。
理論上,焊料飛濺可能是由於助焊劑分解,或是基板表面上的助焊劑或其他材料迅速揮發所致。然而,這似乎與以下任何一種情況均無關:
i./ 焊膏類型或批號
ii./ 相對濕度或
iii./ 焊膏暴露於空氣中的時間
因此,通常將焊料飛濺歸因於溶劑蒸發或焊膏本身吸收的水分,這種解釋在此似乎並不適用。實際上可能的情況是,在回流過程中,焊膏經歷了「相轉變」(圖 2)。 也就是說,助焊劑從「連續相」轉變為「離散相」,而焊料則呈現相反的轉變——從高比表面積的粉末轉變為比表面積最小的回流焊點。回流的驅動力源自標準的位能最小化原理,包括液體與固體表面的潤濕作用,以及純液體表面的表面張力。
我們推導出一道簡單的方程式,用以計算經回流處理的焊膏沉積物會將一顆未經回流處理的焊球拋向多高的空中。答案會讓你大吃一驚:請發訊息給我,我會將這篇論文寄給你。
乾杯安迪




