1、焊點剝離現象的成因及解決

焊點剝離現象多出現在通孔波峰焊接工藝中，也在回流工藝中出現過。焊點剝離現象是焊點和焊盤之間出現斷層而剝離，如圖1所示。

這類現象的主要原因是無鉛合金的熱膨脹系數和基板之間的差別很大，導致在焊點固化的時候在剝離部份有較大的應力而導致他們分開，一些焊料合金的非共晶性也是造成這種現象的原因。

圖1  焊點剝離現象

所以處理此問題主要有兩種做法，一是選擇適當的焊料合金，二是控制冷卻的速度，使焊點盡快固化形成較強的結合力。除了這些方法外，還可以通過設計來減少應力的幅度，也就是將通孔的銅環面積減小。

日本有一個流行的做法，是使用SMD焊盤設計。也就是通過綠油阻焊層來限制銅環的面積。但這種做法有兩個不理想的地方，一是較輕微的剝離不容易看出；二是這樣的焊點從可靠性壽命的角度上來看是屬于不理想的。

有些剝離現象出現在焊點中間位置，如圖2所示，稱為裂痕或撕裂（Tearing）。這類問題如果在波峰通孔焊點上出現，業界有些供應商認為是可以接受的。主要是因為通孔的質量關鍵部位不在這個地方。但如果出現在回流焊點上，應該算是質量隱患問題，除非程度十分小（類似起皺紋）。

圖2   插件焊點上的斷裂層

2、Bi偏析引起的焊點剝離

焊料中Bi的存在在回流焊及波峰焊工藝中也會產生影響，即產生焊點剝離。由于Bi原子的遷移特性，致使在焊接過程中及焊接后，Bi原子向表面以及無鉛焊料與銅焊盤之間遷移，而生成“多鉍”的不良薄層，伴隨使用過程中焊料和PCB基材之間的CTE不匹配問題，將造成垂直浮裂，如圖3所示為Bi偏析導致的焊盤剝離現象的機理。

圖3 Bi偏析導致的焊點剝離現象