大多数人都知道,焊膏是由焊料(焊料合金粉 )和助焊剂(助焊剂 )混合而成的。助焊剂具有多种功能,但最重要的功能包括:
1/ 控制浆料的流变学特性属性 (点胶 /粘性/印刷/稳定性)
2/ 在回流过程中去除金属表面的氧化物。
焊膏本应停留在涂布的位置,但有时会回流后 出现在意想不到的地方;有时甚至会偏离应有位置很远(可能达到几英寸)。这种现象被称为“焊料飞溅”或“焊料喷溅”(图1)。 消除焊料飞溅的第一步是在回流前排查污染源。对于点胶 焊膏,污染可能是由于焊膏在涂布点之间产生“拖尾”现象所致。对于印刷工艺,则可能是由于钢网 的底面受到污染所致。如果排查上述情况均未发现问题,则应进一步检查回流 。
烤箱内发生接触性污染的可能性较小,但一旦检查并清洁了所有明显的污染源(如分板机或边缘输送带),往往会发现问题并未彻底解决。导致这些残留焊渣的原因尚不明确,但研究发现,基板的批号和回流过程中的氧气浓度是两个重要的控制变量。较低的氧气浓度实际上会“激活”缺陷 。
从理论上讲,焊渣飞溅可能是由于助焊剂分解,或是助焊剂或其他材料在基板表面迅速挥发所致。然而,这似乎与以下任何一种情况均无关系:
i./ 焊膏类型或批号
ii./ 相对湿度或
iii./ 焊膏暴露在空气中的时间
因此,通常将焊料飞溅归因于溶剂挥发或焊膏本身吸收的水分的解释,似乎并不适用于此情况。可能的情况是,在回流 过程中,焊膏发生了“相变”(图2)。 也就是说,助焊剂从“连续相”转变为“离散相”,而焊料则相反——从高比表面积的粉末转变为比表面积最小的回流焊点。回流的驱动力是标准的势能最小化,包括液-固界面润湿 以及纯液态的表面张力。
我们推导出一个简单的方程,用于计算经过回流的焊膏沉积物会将一颗未经过回流的锡球 弹射到多高的高度。答案会让你大吃一惊:请给我发个消息,我会把论文发给你。
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