PCB回流焊後出現黑色焊盤的原因及改進措施
發布時間:2023-09-18 瀏覽:次 責任編輯:晉力達
經過回流(liú)焊工藝處理後的PCB板,其元件(jiàn)特(tè)別是大型元件的焊盤位置呈現黑色,而且(qiě)焊接(jiē)效果不佳,容易在輕微外力下脫落。焊盤表麵看起來像是被燒焦了一樣。這種PCB回流焊後的(de)黑色焊盤究竟是(shì)什麽呢?它又是如(rú)何產(chǎn)生(shēng)的呢?晉力達(dá)將在此分享一下PCB回流焊黑(hēi)焊盤的產生(shēng)原因以及改(gǎi)進措施。
PCB回流焊黑焊(hàn)盤的形成原因在於鍍金過(guò)程中,由(yóu)於Ni原子的半徑小於Au,因此當Au原子排列沉積在Ni層上時,其表麵晶粒會呈(chéng)現粗糙、稀鬆、多孔(kǒng)的結構,進而形成(chéng)許多(duō)空隙。鍍液會透過這些空隙繼續與Au層下的Ni原子(zǐ)發生反應,導致(zhì)Ni原子進一步(bù)氧(yǎng)化(huà)。未完(wán)全溶解的Ni離子會被困在Au層(céng)下,形成氧化鎳(NiO)。
如果PCB焊盤的鎳層遭受過度(dù)氧化侵蝕時,會形成所謂的“黑盤”現象。另外,在焊(hàn)接過程中,由於薄(báo)薄的Au層迅速擴散到焊料中,導致已(yǐ)經過度(dù)氧化、可焊性低的Ni層表麵暴露(lù)出來。這(zhè)種情況下(xià),Ni與焊料之間難以形成均勻、連續的金屬間化合物(IMG),進而(ér)影響焊點界麵的結(jié)合強度,並可能引發沿著焊點/鍍層結合處的開(kāi)裂。嚴(yán)重時,可能會導致表麵(miàn)潤濕不良或鎳麵(miàn)發黑,這就是通常所稱的“黑鎳”現象。
可以通過以下(xià)方麵來改善PCB回流焊後的黑焊盤問題:
一、選用合適(shì)的焊(hàn)接材料:焊接材(cái)料不當可能會導致氧化(huà)加劇,產生黑焊盤。應當選用抗氧化能力(lì)強(qiáng),潤濕性好,鋪展(zhǎn)麵積大(dà)的焊接材料。
二、控製(zhì)焊接溫度:回流焊過程中的溫度過高可能會導致元件焊接不牢固,焊盤氧(yǎng)化以及焊球脫(tuō)落等問題(tí)。因此,應當合(hé)理控製焊接溫度,以避免黑焊盤的產生(shēng)。
三(sān)、增加預熱時間:預熱可以幫助去除PCB板和元(yuán)件中的濕氣,降低焊接過程中氧化的(de)風險。在回(huí)流(liú)焊過程(chéng)中增加(jiā)預熱時間可以減少黑焊盤的產生。
四(sì)、優化PCB板的設計:可以在PCB板的設計中增(zēng)加熱過載(zǎi)保護和熱隔離措施,以降低溫(wēn)度對焊接點的影響,從而減少黑焊盤的產生。
五、提高元件焊接點的可焊性:焊接(jiē)點的可(kě)焊性不足會(huì)導致氧化加劇,產生黑焊盤。可以考慮在焊接前(qián)對焊(hàn)接點進行清(qīng)潔(jié)處理,去除氧化(huà)層和雜質,以提高可焊性。