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1、理解锡膏膏的回流流过程当锡膏至至于一个个加热的的环境中中，锡膏膏回流分分为五个个阶段，1. 首先，用用于达到到所需粘粘度和丝丝印性能能的溶剂剂开始蒸蒸发，温温度上升升必需慢慢(大约约每秒33 C)，以限限制沸腾腾和飞溅溅，防止止形成小小锡珠，还还有，一一些元件件对内部部应力比比较敏感感，如果果元件外外部温度度上升太太快，会会造成断断裂。 2. 助焊剂活活跃，化化学清洗洗行动开开始，水水溶性助助焊剂和和免洗型型助焊剂剂都会发发生同样样的清洗洗行动，只只不过温温度稍微微不同。将将金属氧氧化物和和某些污污染从即即将结合合的金属属和焊锡锡颗粒上上清除。好好的冶金金学上的的锡焊点点要求“清洁”的表面面。
2、3. 当温度继继续上升升，焊锡锡颗粒首首先单独独熔化，并并开始液液化和表表面吸锡锡的“灯草”过程。这这样在所所有可能能的表面面上覆盖盖，并开开始形成成锡焊点点。4. 这个阶段段最为重重要，当当单个的的焊锡颗颗粒全部部熔化后后，结合合一起形形成液态态锡，这这时表面面张力作作用开始始形成焊焊脚表面面，如果果元件引引脚与PPCB焊焊盘的间间隙超过过4miil，则则极可能能由于表表面张力力使引脚脚和焊盘盘分开，即即造成锡锡点开路路。 5. 冷却阶段段，如果果冷却快快，锡点点强度会会稍微大大一点，但但不可以以太快而而引起元元件内部部的温度度应力。回流焊接接要求总总结：重重要的是是有充分分的缓慢慢加热来来
3、安全地地蒸发溶溶剂，防防止锡珠珠形成和和限制由由于温度度膨胀引引起的元元件内部部应力，造造成断裂裂痕可靠靠性问题题。其次次，助焊焊剂活跃跃阶段必必须有适适当的时时间和温温度，允允许清洁洁阶段在在焊锡颗颗粒刚刚刚开始熔熔化时完完成。时时间温度度曲线中中焊锡熔熔化的阶阶段是最最重要的的，必须须充分地地让焊锡锡颗粒完完全熔化化，液化化形成冶冶金焊接接，剩余余溶剂和和助焊剂剂残余的的蒸发，形形成焊脚脚表面。此此阶段如如果太热热或太长长，可能能对元件件和PCCB造成成伤害。锡锡膏回流流温度曲曲线的设设定，最最好是根根据锡膏膏供应商商提供的的数据进进行，同同时把握握元件内内部温度度应力变变化原则则，即加加
4、热温升升速度小小于每秒秒3 CC，和冷冷却温降降速度小小于5 C。PPCB装装配如果果尺寸和和重量很很相似的的话，可可用同一一个温度度曲线。重重要的是是要经常常甚至每每天检测测温度曲曲线是否否正确。将溅锡的的影响减减到最小小在回流之之后，内内存模块块的连接接器“金手指指”可能出出现溅锡锡的污染染，这意意味着产产品的品品质和可可靠性问问题和制制造流程程问题。溅锡只是是表面污污染的一一种，其其它类型型包括水水渍污染染和助焊焊剂飞溅溅。这些些影响较较小，但但由于焊焊锡飞溅溅，焊锡锡已实际际上熔湿湿了“金手指指”的表面面。“小爆炸炸”溅锡有许许多原因因，不一一定是回回流焊接接时热的的或熔化化的焊锡锡爆
5、发性性的排气气结果。例例如，通通过观察察过程，以以保证锡锡膏丝印印时的最最佳清洁洁度，溅溅锡问题题可以减减少或消消除。任何方法法，如果果使锡膏膏粉球可可能沉积积在金手手指上，并并在回流流过程时时仍存在在，都可可以产生生溅锡。包包括：1. 在丝印期期间没有有擦拭模模板底面面(模板板脏)2. 误印后不不适当的的清洁方方法3. 丝印期间间不小心心的处理理4. 机板材料料和污染染物中过过多的潮潮汽5. 极快的温温升斜率率(超过过每秒44 CC)在后面的的原因中中，助焊焊剂的激激烈排气气可能引引起熔化化焊接点点中的小小爆炸，促促使焊锡锡颗粒变变成在回回流腔内内空中乱乱飞，飞飞溅在PPCB上上，污染染连接
6、器器的“金金手指”。PPCB材材料内夹夹住潮气气的情况况是一样样的，和和助焊剂剂排气有有相同的的效果。类类似地，板板表面上上的外来来污染也也引起溅溅锡。溅锡的影影响虽然人们们对溅锡锡可能对对连接器器接口有有有害的的影响的的关注，还还没有得得到证实实，但它它仍然是是个问题题，因为为轻微的的飞溅“锡块”产生对对连接器器金手指指平面的的破坏。这这些锡块块是不柔柔顺的，锡锡本身比比金导电电性差，特特别是遭遭受氧化化之后。第一个最最容易的的消除溅溅锡的方方法是在在锡膏的的模板丝丝印过程程。如果果这个过过程是产产生溅锡锡的原因因的话，那那么通过过良好的的设备的的管理及及保养来来得到控控制，包包括适当当的丝
7、印印机设定定和操作作员培训训。如果果原因不不在这里里，那么么必须检检查其它它方面。水印污染染：其根根本原因因还未完完全理解解，虽然然可能涉涉及许多多根源。因因为已经经显示清清洁的、未未加工的的、无锡锡膏的和和没有加加元件的的板，在在回流后后也会产产生水印印污染，所所以其中中包括了了许多的的原因：PCBB制造残残留、炉炉中的凝凝结物、干干助焊剂剂的飞溅溅、清洗洗板的残残留和导导热金的的变色等等。水印污染染经常难难于发现现，但其其对连接接器接口口似乎并并无影响响。事实实上内存存模块的的使用者者并不关关心这类类表面污污染，常常常看作作为金的的变色。助焊剂飞飞溅：一一般理解解为，助助焊剂水水滴在回回流
8、炉中中变成空空中乱飞飞，分散散和附着着在整个个板上，包包括金手手指。有有两种理理论试图图说明助助焊剂飞飞溅：溶溶剂排放放理论和和合并理理论(丝丝印期间间的清洁洁再次认认为有影影响，但但可控制制)。 溶剂排放放理论：认为锡锡膏助焊焊剂中使使用的溶溶剂必须须在回流流时蒸发发。如果果使用过过高温度度，溶剂剂会“闪沸”成气体体(类似似于在热热锅上滴滴水)，把把固体带带到空中中，随机机散落到到板上，成成为助焊焊剂飞溅溅。为了证实实或反驳驳这个理理论，使使用热板板对样板板进行导导热性试试验，并并作测试试。使用用的温度度设定点点分别为为1900 C，2200 C和2220 C。膏膏状的助助焊剂(不含焊焊锡粉
9、末末)在任任何情况况下都不不出现飞飞溅。可可是，锡锡膏(含含有粉末末的助焊焊剂)在在焊锡熔熔化和焊焊接期间间始终都都有飞溅溅。表一一和表二二是结果果。表一、溶溶剂排气气模拟试试验测试描述材料结果助焊剂载体(无粉末)印于铜箔试样，放于设定为190 C、200 C和220 C的热板上助焊剂载体B助焊剂载体D在试样上没有明显的助焊剂飞溅，第二次结果相似将锡膏印于铜箔试样，放于设定为190 C、200 C和220 C的热板上回流 锡膏B：90%金属含量，Sn63/Pb37，-325/+500 锡膏D：92%金属含量，Sn63/Pb37，-325/+500两种金属含量都可以看到助焊剂飞溅，金属含量较高的
10、产生飞溅可能较少，但很难说。第二次结果相似助焊剂A：Kester244，助焊剂B：92，助焊剂C：92J，助焊剂D：51SC，助焊剂E：73D，助焊剂F：75表二、从从金属焊焊接中的的助焊剂剂飞溅模模拟试验验测试描述材料结果锡膏(有粉末)印于铜箔试样，放于设定为190 C、200 C和220 C的热板上 锡膏B，90%，Sn63/Pb37，-325/+500 锡膏D，90%，Sn63/Pb37，-325/+500 在所有温度设定上，锡膏B明显比锡膏D湿润较快，结合更积极，结果助焊剂飞溅较多 也看到锡膏D在所有温度上的助焊剂飞溅，但比锡膏程度要小 温度越高，飞溅越厉害保温区(干燥)模拟-锡膏印于
11、铜箔试样，在设定不同的温度热板上预热不同的时间，保温范围150 C170 C，时间14分钟。试样然后转到第二块热板上，以220 C回流，并观察助焊剂飞溅。 锡膏B，90%，Sn63/Pb37，-325/+500 在较高温度下保温超过2分钟，减少或消除了助焊剂飞溅Sn62的锡膏和Sn63的锡膏比较，看是否Sn62较慢的结合速度会减少飞溅 锡膏B：90%金属含量，Sn63/Pb37，-325/+500 锡膏B：90%，Sn62/Pb36/Ag2，-325/+500 Sn62和Sn63都观察到助焊剂飞溅，飞溅数量的差别肉眼观察不出，观察到Sn62的结合速度较慢助焊剂A：Kester244，助焊剂B：
12、92，助焊剂C：92J，助焊剂D：51SC，助焊剂E：73D，助焊剂F：75可以推断断，如果果助焊剂剂沸腾引引起飞溅溅，那么么当助焊焊剂单独独加热时时应该看看到。可可是，由由于飞溅溅是在焊焊锡结合合时观察察到的，这这里应该该可找到到其作用用原理。测测试说明明溶剂排排气理论论不能解解释助焊焊剂飞溅溅。结合理论论：当焊焊锡熔化化和结合合时熔化化材料的的表面张张力一个很很大的力力量在被夹夹住的助助焊剂上上施加压压力，当当足够大大时，猛猛烈地排排出。这这一理论论得到了了对BGGA装配配内焊锡锡空洞的的研究的的支持，其其中描述述了表面面张力和和助焊剂剂排气之之间的联联系(助助焊剂排排气率模模型)。因因此
13、，有有力的喷喷出是助助焊剂飞飞溅最可可能的原原因。接接下来的的实验室室助焊剂剂飞溅模模拟说明明了结合合的影响响，甚至至当锡膏膏在回流流前已烘烘干。尽尽管如此此，完全全的烘干干大大地地减少了了飞溅(表三)。表三、来来自金属属结合的的助焊剂剂飞溅模模拟烘干研研究温度一分钟二分钟三分钟四分钟150oC观察到飞溅1-2飞溅无飞溅无飞溅160oC1-2飞溅无飞溅无飞溅无飞溅170oC无飞溅无飞溅无飞溅无飞溅用锡膏B 90% Sn63/Pb37 合金作试验熔湿速度度因为结合合模型看看来会成成功，所所以调查查了各种种材料的的熔湿速速度。熔熔湿速度度受合金金类型、温温度、助助焊剂载载体和回回流环境境的影响响。
14、如图图一所说说明，温温度对熔熔湿速度度有戏剧剧性的影影响，温温度越高高，速度度越快。图一、一一种焊锡锡配方在在不同温温度测试试的熔湿湿速度，影影响因素素包括合合金类型型、温度度、助焊焊剂载体体和回流流环境。李宁成博博士在其其论文，“通过缺陷机制分析优化回流曲线”中说，惰性气体(氮)也会增加熔湿速度。SMT专栏作家珍尼.黄博士和其它人的报告说，共晶合金的熔湿速度倾向于比非共晶材料快。因此，Sn63/Pb37一般比Sn62/Pb36/Ag2熔湿速度更快。影响熔湿、从而影响结合和潜在飞溅的因素如表四所示。表四、可可能引起起溅锡的的因素因素机制对飞溅的影响助焊剂载体活性剂不同的活性剂在回流时提高不同程
15、度的湿润和结合速度快速的结合将增加助焊剂被夹住的可能性，将可能增加受夹助焊剂的压力，因此引起助焊剂爆发性的排出。助焊剂载体溶剂及其含量溶剂类型和含量将影响预热期间烘干程度增加溶剂含量将引起受夹住焊剂更激烈的排出合金类型合金影响回流期间的湿润和结合速度快速的结合将增加助焊剂被夹住的可能性，将可能增加受夹助焊剂的压力，因此引起助焊剂爆发性的排出。回流气氛惰性(氮)环境增加回流期间的湿润和结合速度快速的结合将增加助焊剂被夹住的可能性，将可能增加受夹助焊剂的压力，因此引起助焊剂爆发性的排出。焊锡熔化温度更高的熔化温度增加回流期间的湿润和结合速度快速的结合将增加助焊剂被夹住的可能性，将可能增加受夹助焊剂的压力，因此引起助焊剂爆发性的排出。溅锡的解解决方案案预防：防防止溅锡锡沉积的的一个方方法就是是在金手手指上涂涂敷一层层可驳除除的阻焊焊层，在在丝印锡锡膏后涂涂敷，回回流后拿拿掉。这这个方法法还没有有印证，可可能成本本高，因因为牵涉涉手工作作业，涂涂敷板上上选择性性区域会会造成困困难，中中断生产产流水作作业。另另外可选选择在金金手指上上贴临时时胶带。这这个方法法也有同同样的缺缺点。最小化：优化助助焊剂载载体的化化学成份份，和回回流温度度曲线，将将溅锡
