如果焊膏印刷後的預熱階段助焊劑中的低沸點溶劑沒有完全排出,它們在進入回流區時會立即蒸發,產生內部壓力,將熔化的焊料推開並形成空隙。這種現像在使用JJYSN100C系列錫膏搭配0.12mm厚的鋼網印刷大焊盤QFN器件時尤為突出,特別是當傳送帶速度設置為1.8m/min而沒有同步延長預熱時間至90秒以上時,這種情況下的空洞率往往會超過IPC-A-610E規定的15%上限。
焊盤氧化是一個更隱密的影響因素。當FR4板在無氮氣保護的情況下存放超過72小時,或OSP膜厚低於0.3μm時,表面銅層會慢慢與空氣中的水分反應,形成混合的CuO/Cu2O膜。這層氧化層不僅阻礙了焊膏的潤濕和鋪展,而且在回流焊初期抑制了助焊劑在金屬表面的活化能力,導致熔化的焊料無法充分潤濕焊盤邊緣,最終在焊點底部留下規則的月牙形空洞。這些空隙在 X 光檢查中顯示出高對比度邊界,並且具有高度一致的位置。
不適當的溫升包括加熱斜率和峰值溫度的偏差。例如,當預熱階段的升溫速率超過3℃/s時,焊膏中的樹脂成分過早碳化並包裹溶劑分子,堵塞揮發通道。若回流峰值溫度低於235℃,JJY焊膏中的SnAgCu合金相無法完全熔化,固液共存狀態下氣體放電阻力增加。此時,即使保溫時間足夠,空洞仍集中在焊點中心區域,尺寸大多在80~120μm之間,遠高於正常製程下的20~50μm分佈範圍。
我們曾經使用同一卷JJY焊膏在兩個回流焊爐上進行交叉驗證。 A爐將150℃→180℃區間的加熱時間壓縮至25秒,空洞率為22%;烤箱B將此間隔延長至42秒後,無效率又回落至9%。由此可見,此溫區對主熔劑溶劑(乙二醇單丁醚)的去除效率具有決定性影響,而非單純依賴整體爐溫頻寬調節。
現場快速判斷空洞原因,需要同時比較錫膏批次複檢報告中的揮發物含量(應≤1.8%)、鋼網清洗頻率記錄(建議每500次印刷後進行一次徹底的超音波清洗)以及回流後AOI中前3塊PCB的焊點光澤均勻度。若局部暗淡並伴隨空洞,應優先檢查焊盤是否有OSP失效;如果隨著貼裝壓力的增加,空洞擴散並減少,則表示助焊劑揮發路徑被堵塞。




