波峰焊焊点吹孔的分析及解决方案

描述

什么是吹孔

在波峰焊生产过程中,吹孔是比较常见的不良现象,即从焊点表面肉眼可见较大的空洞,在IPC-A-610中被定义为需要改善项。

如何确定问题真因?

PCB品质问题导致的吹孔,主要与PCB的PTH镀覆孔品质有关,包含两个方面:钻孔不良和镀铜不良。

钻孔不良导致孔壁粗糙;镀铜不良主要体现在铜厚不达标和厚度不均匀;钻孔工序后的清洗不到位使得一些板材粉末或其它异物残留在孔中,也会影响镀铜品质,使孔壁上有孔洞。要确认以上问题,最好的办法就是对不良焊点做切片,以下是切片图:

从切片图中清晰可见孔壁内的铜厚较薄,且有明显的孔洞,这已是冷却状态的图像。在波峰焊过程中,板子受热时由于Z方向的CTE(热膨胀系数)影响,铜层会纵向拉伸,铜层较薄的位置容易拉断,本身有孔洞的位置情况会更加恶化,此时板材内的湿气因高温而汽化,将焊料向外“吹”出,因而形成吹孔。

解决方案

1.加强钻头点检,钝钻头应及时更换,防止钻孔粗糙,提升钻孔品质;

2.加强各工序的清洗,尤其是防止钻孔后产生的粉末和异物残留在孔中,影响后续的镀覆孔品质;

3.加强PTH镀覆孔的镀铜品质,确保最小厚度和平均厚度满足IPC相关标准。例如2级产品的标准需满足最小厚度≥18µm ,平均厚度≥20µm;

4.加强PCB加工过程中的烘烤,严格控制板材含水率;

5.另外一种情况,阻焊油墨印刷偏移,严重时甚至会污染镀覆孔,也会影响波峰焊焊点品质。

综上,PCB加工过程需要极为严格的过程控制,稍有不慎就会给客户带来非常大的麻烦,管控好PCB品质尤为重要。

审核编辑:汤梓红

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