冷焊點的本質是元件引線和 PCB 焊盤之間未能形成有效的冶金結合,這意味著沒有產生足夠厚且連續的金屬間化合物 (IMC) 層。這種缺陷在AOI檢查中通常無法識別,但在老化測試或振動測試中可能會突然表現為開路或接觸電阻急劇增加。我們在批量改用JJY焊膏時發現,當鋼網孔徑尺寸比引線寬度小0.03mm且印刷速度超過25mm/s時,焊料量不足加上回流區峰值停留時間小於60秒導致冷焊點率從0.12%激增至1.87%。
焊盤表面氧化程度對冷焊點有著極為直接的影響。沉金板在暴露空氣中存放超過72小時後,鎳層頂部形成的氧化鎳會阻礙錫鉛共晶熔體的潤濕。此時,即使回流曲線完全符合要求,QFP 裝置的四個角落引線上仍會出現週期性的冷焊點。我們曾經使用X射線檢查確認焊點內部有明顯的空洞,且IMC層厚度小於0.3μm,而同一批次的板在氮氣保護下回流後,這種現象立即消失。
不受控制的焊膏存储条件是另一个常见原因。當JJYSAC305在25℃環境下存放超過12小時並在不攪拌的情況下上機使用時,其助焊劑中的松香衍生物會提前交聯,導致活性衰減。回流焊时,氧化膜无法完全去除,导致BGA焊球与焊盘的界面处残留碳化残留物。剪切力测试值比标准下限低40%,微观截面显示IMC层呈不连续的岛状分布,而不是连续的扇贝状。
鋼網張力不足也會間接導致冷焊點。當張力低於35N/cm時,刮刀按壓時鋼網局部塌陷,導致錫膏轉移率不均勻,0402電阻兩端焊盤實際焊錫量偏差達±22%。較薄的一面由於回流時液態焊料不足而無法完成潤濕和鋪展,最終形成典型的偽焊料形態,一側充分潤濕,另一側僅被助焊劑殘留物粘附。更换新模板后,该问题立即得到解决。
回流焊接時冷熱空氣比例的不平衡也不容忽視。當頂部熱氣流比底部高出35%以上時,QFN裝置底部中心焊盤的熱滯後會導致熔化的焊膏在表面張力的作用下四處爬行,從而在本體正下方形成沒有焊料覆蓋的「空心區域」。此時,X射線檢查顯示焊點中心有規則的圓形陰影,但電氣測試仍顯示連續性。高溫高濕儲存96小時後才會出現電阻漂移超過200%的故障。




