SMT贴片中的空洞、裂纹以及焊接面是如何产生的

SMT贴片加工中造成空洞、裂纹的原因很多，主要有以下方面因素：

1、焊接面（PCB焊盘与元件焊端表面）存在浸润不良；

2、焊料氧化；

3、焊接面各种材料的膨胀系数不匹配，焊点凝固时不平稳；

4、再流焊温度曲线的设置未能使焊音中的有机挥发物及水分在进入回流区前挥发。

无铅焊料的问题是高温、表面张力大、黏度大。表面张力的增加势必会使气体在冷却阶段的外逸更困难，气体不容易排出来，使空洞的比例增加。因此，SMT贴片中无铅焊点中的气孔、空洞比较多。

另外，由于无铅焊接温度比有铅焊接高，尤其大尺寸、多层板，以及有热容量大的元器件时，峰值温度往往要达到260℃左右，冷却凝固到室温的温差大，因此，无铅焊点的应力也比较大。再加上较多的IMC，IMC的热膨胀系数比较大，在高温工作或强机械冲击下容易产生开裂。

QFP、Chp元件及BGA焊点空洞，分布在焊接界面的空洞会影响PCBA中个元器件的连接强度；SOJ引脚焊点裂纹及BGA焊球与焊盘界面的裂纹缺陷，焊点裂纹和焊接界面的裂纹都会影响PCBA产品的长期可靠性。

另一类是处于焊接界面的空洞(或称微孔)，这类空洞非常小，甚至只有通过扫描电子显微镜（SEM）才能发现。空洞的位置和分布可能是造成电连接失效的潜在原因。特别是功率元件空洞测会使元件热阻增大，造成失效。

研究表明，焊接界面的空洞（微孔）主要是由于Cu的高溶解性造成的。由于无铅焊料的熔

点高，而且又是高Sn焊料，Cu在无铅焊接时的溶解速度比Sn-Pb焊接时高许多。无铅焊料中铜的高溶解性会在铜与焊料的界面产生“空洞”，随着时间的推移，这些空洞有可能会削弱焊点的可靠性。

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