燈芯效應又稱(chēng)爬錫效應,在PCB焊接機理中,焊錫的固有特性是“焊錫總是從低溫流向高溫”,也就是說(shuō)焊錫的本性是哪個(gè)地方溫度高去哪里。焊接時(shí)如果器件引腳的溫度高,液態(tài)焊錫會(huì )沿著(zhù)引腳向上爬。
圖1. 燈芯效應及影響
燈芯效應出現的基本條件
1. 引腳可以被焊錫潤濕并具備良好的焊錫性,如鍍金引腳端子;
2. 引腳溫度高于焊盤(pán)溫度;
3. 熱量充足,焊錫在爬升過(guò)程中不會(huì )輕易固化;
4. 引腳焊錫性比PCB焊盤(pán)焊錫性要好。
燈芯效應失效模式
原則上,PCB焊盤(pán)錫量充足時(shí),燈芯效應并不會(huì )引起不良。燈芯效應引起失效主要有以下模式:
1. QFP引腳錫量過(guò)大,焊點(diǎn)雖然正常,但焊錫爬升導致鷗翼腳上部彎折區失去彈性,降低了引腳吸收機械應力、熱應力的能力;
圖2. QFP封裝
2. 連接器燈芯效應,焊錫穿過(guò)器件塑料本體進(jìn)入接插裝配區,影響裝配接插性能,判定為不允收;
3. 燈芯效應引起焊點(diǎn)短路或焊點(diǎn)開(kāi)路;
4. 燈芯效應,焊錫進(jìn)入器件內部引起器件功能失效。
如何預防燈芯效應?
1. 器件端子處理采用分段方案,預防焊錫爬升過(guò)度;
2. 器件選用端子、本體一體成型注塑方案,確保塑料本體與端子的緊密接觸;
3. 回流溫度曲線(xiàn)控制:避免PCB溫度與器件本體落差過(guò)大,如PCB使用載具輔助過(guò)Reflow,爐子下溫區溫度較對應上溫區溫度設定值高,以有效補償板子和載具的大熱容影響;
4. 當PCB焊盤(pán)焊錫性較差而器件端子焊錫性較好時(shí),Reflow恒溫區需具備一定時(shí)間長(cháng)度,讓焊錫助焊劑有充分時(shí)間清除PCB焊盤(pán)氧化層,避免焊錫熔化時(shí)助焊劑未能將PCB焊盤(pán)表面氧化層清除掉而出現燈芯效應。