详解锡膏产生空洞的具体原因

空洞是指焊点中存在的气泡或空隙，它会影响焊点的机械强度、热传导性和电气性能。在相同的PCB和器件条件下，有的焊接材料容易形成空洞，有的锡膏则表现出卓越的控制焊点空洞的特性。焊接过程中助焊剂的变化是一个十分复杂的过程，涉及多种物理和化学变化，助焊剂的配方决定了焊接效果和特性。

焊接过程中助焊剂清除焊接端面金属氧化物生成水、气化形成空洞；助焊剂中的有机酸酯化生成水、气化导致空洞；助焊剂中有机物裂解形成空洞。

基本反应原理
(a)焊接过程中助焊剂清除焊接端面金属氧化层，生成金属盐和水
2RCOOH+SnO=(RCOO)2Sn+H2O^
2HBr+CuO=CuBr2+H2O^

(b)焊接过程中助焊剂有机酸脂化形成水汽逸出
RCOOH +R'OH = RCOOR' + H2O^

(c)焊接过程中助焊剂活性不足，无法有效降低液态焊锡表面张力，助焊剂中有机物裂解产生水汽被裹挟在焊点内形成空洞.

助焊剂特性与空洞率的关系
焊点内空洞率与焊锡膏的活性息息相关，图1焊点内气泡与助焊剂活性关系显示，助焊剂活性与焊点内气泡成反比——活性剂含量越高、焊点内空洞率越小。

图1：锡膏活性与焊点空洞率的关系

锡膏助焊剂粘度与焊点空洞率同样成反比关系，图2：随着助焊剂粘度增高，焊点内气泡合量降低。

图2：锡膏粘度和焊点空洞率的关系

锡膏助焊剂沸点与焊点内气泡含量同样成反比关系如图3：助焊剂沸点越高，焊点内空洞越小。

图3：锡膏助焊剂沸点与焊点空洞率的关系

锡膏内 Flux 活性剂含量高，有利于控制焊点内气泡含量，但活性剂的残留会腐蚀焊点，对产品可靠性不利。助焊剂粘度高有利于降低焊点内空洞，但较高的粘度对锡膏印刷不利，影响印刷品。

此外，助焊剂的沸点也影响着焊点内的气泡含量。选择具有较高沸点的助焊剂可以控制焊点内的气泡含量，如树脂型助焊剂和高沸点有机溶剂；树脂在高温下分解成有机酸易获得高沸点的效果，但树脂分解会带来残留物过多的负面效应。

福英达助焊剂
深圳市福英达工业技术有限公司生产的水洗型助焊剂FWF-5100，活性强、助焊性能好，可靠性高，焊后残留物易清洗，可有效降低焊接空洞率。

审核编辑 黄宇