詳解錫膏產生空洞的具體原因

空洞是指焊點中存在的氣泡或空隙，它會影響焊點的機械強度、熱傳導性和電氣性能。在相同的PCB和器件條件下，有的焊接材料容易形成空洞，有的錫膏則表現出卓越的控制焊點空洞的特性。焊接過程中助焊劑的變化是一個十分復雜的過程，涉及多種物理和化學變化，助焊劑的配方決定了焊接效果和特性。

焊接過程中助焊劑清除焊接端面金屬氧化物生成水、氣化形成空洞；助焊劑中的有機酸酯化生成水、氣化導致空洞；助焊劑中有機物裂解形成空洞。

基本反應原理
(a)焊接過程中助焊劑清除焊接端面金屬氧化層，生成金屬鹽和水
2RCOOH+SnO=(RCOO)2Sn+H2O^
2HBr+CuO=CuBr2+H2O^

(b)焊接過程中助焊劑有機酸脂化形成水汽逸出
RCOOH +R'OH = RCOOR' + H2O^

(c)焊接過程中助焊劑活性不足，無法有效降低液態焊錫表面張力，助焊劑中有機物裂解產生水汽被裹挾在焊點內形成空洞.

助焊劑特性與空洞率的關系
焊點內空洞率與焊錫膏的活性息息相關，圖1焊點內氣泡與助焊劑活性關系顯示，助焊劑活性與焊點內氣泡成反比——活性劑含量越高、焊點內空洞率越小。

圖1：錫膏活性與焊點空洞率的關系

錫膏助焊劑粘度與焊點空洞率同樣成反比關系，圖2：隨著助焊劑粘度增高，焊點內氣泡合量降低。

圖2：錫膏粘度和焊點空洞率的關系

錫膏助焊劑沸點與焊點內氣泡含量同樣成反比關系如圖3：助焊劑沸點越高，焊點內空洞越小。

圖3：錫膏助焊劑沸點與焊點空洞率的關系

錫膏內 Flux 活性劑含量高，有利于控制焊點內氣泡含量，但活性劑的殘留會腐蝕焊點，對產品可靠性不利。助焊劑粘度高有利于降低焊點內空洞，但較高的粘度對錫膏印刷不利，影響印刷品。

此外，助焊劑的沸點也影響著焊點內的氣泡含量。選擇具有較高沸點的助焊劑可以控制焊點內的氣泡含量，如樹脂型助焊劑和高沸點有機溶劑；樹脂在高溫下分解成有機酸易獲得高沸點的效果，但樹脂分解會帶來殘留物過多的負面效應。

福英達助焊劑
深圳市福英達工業技術有限公司生產的水洗型助焊劑FWF-5100，活性強、助焊性能好，可靠性高，焊后殘留物易清洗，可有效降低焊接空洞率。

審核編輯 黃宇