為什么二次回焊(2nd reflow)時第一面已經(jīng)打件的電子零件不會因為再過一次回焊的相同高溫而重新融錫掉落?一般SAC305錫膏于第二次回流焊時熔錫溫度又會升高多少?
為什么電路板SMT打在第一面件的零件,于板子打第二面過第二次過回焊爐時,打在第一面板子上的電子零件不會掉落下來?一般電路板經(jīng)過第二次回流焊錫爐(reflow oven)時的溫度也幾乎都是一樣的溫度,而且大部分的回焊爐溫設定也是上、下爐一樣,那為什么第二面板子上的錫膏會熔錫,而第一面上已經(jīng)融化過一次的錫膏不會再熔錫呢?難道錫膏在二次回流焊時熔錫的溫度升高了?
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相信很多摸過SMT(Surface Mount Technology)的朋友都有這樣的疑問?或是曾經(jīng)被人家詢問過類似的問題?也許你隱約知道答案,不過你真的了解為什么打在第二面的零件不會在二次回焊爐中掉下來呢?或許有前輩告訴過你,已經(jīng)融化過一次的錫膏要再第二次回焊時再度融化,其溫度會比新鮮的錫膏高出大概10°C左右,但為什么已經(jīng)融化過一次的錫膏要再次融化的溫度就會比較高呢?
SAC305的熔點在經(jīng)過一次reflow后,可能會因為部份的焊錫元素(主要是錫和銅,而「銀」則形成Ag3Sn后,不會再參與其他反應)與焊墊或零件腳的材質形成IMC。另外,部份焊墊或零件腳的元素亦會熔入至焊點中,因此,使得單一焊點的焊錫成份組成發(fā)生變化,不再是原來SAC305的比率。
至于熔點變化的范圍,比較難估計,因為每種零件的狀況不同,即使在同一片PCB上,不同的焊點可能也會有所差異。另外,同一焊點也可能因為元素擴散狀況不同,在不同位置(例如QFN零件腳下方和零件腳外側的成份分布會有差異)元素分布不同而有差異。但是,可以比較確認的是SAC305是近共晶材料,因此,少量的合金成份變化,熔點還是會由217°C附近開始熔解(共晶點),完全熔解的溫度則會提高,推測整體焊點的平均完全熔解溫度可能會上升至225~230°C附近。
另外,一般二次回焊時,第一次回焊的焊點表面會存在氧化物,且焊點缺少助焊劑作用(助焊劑用于清除氧化膜的能力不足),即使溫度上升至回焊溫度,第一次回焊焊點的表面氧化物張力作用亦會支撐住焊點形狀,使得在焊點外觀上不會因為溫度達到焊錫熔點而出現(xiàn)熔融坍塌現(xiàn)象。
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