Hàn PCB là quá trình cố định các thành phần điện tử trên bảng bằng công nghệ hàn. Quá trình này liên quan đến việc kết hợp các yếu tố với lá đồng trên bảng thông qua các mối hàn nóng để đạt được kết nối điện và cố định cơ học. Hàn PCB là một trong những quy trình không thể thiếu trong sản xuất linh kiện điện tử và sản phẩm điện tử, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và hiệu suất của toàn bộ bảng mạch.
Độ xốp thường là một vấn đề liên quan đến mối hàn pcb. Đặc biệt khi sử dụng công nghệ PCB Reflow Solder Paste, trong trường hợp không có chip gốm chì, hầu hết các lỗ chân lông lớn (>0,0005 inch/0,01 mm) nằm giữa các điểm hàn LCCC và các điểm hàn bảng mạch in. Trong khi đó, chỉ có một vài lỗ nhỏ trong các mối hàn góc gần Lâu đài LCCC. Sự hiện diện của lỗ khí có thể ảnh hưởng đến các tính chất cơ học của mối hàn và có thể làm hỏng sức mạnh, độ dẻo và tuổi thọ mỏi của khớp. Điều này là do sự phát triển của các lỗ chân lông sẽ kết hợp thành các vết nứt có thể mở rộng và gây mệt mỏi. Lỗ khí cũng làm tăng ứng suất và hiệp phương sai của hàn, đó cũng là nguyên nhân gây ra thiệt hại. Bên cạnh đó, nhà máy chế biến chip SMT Thượng Hải lưu ý rằng các chất hàn co lại trong quá trình thiết lập, phân lớp khí thải và các chất hàn bị mắc kẹt khi hàn mạ qua lỗ cũng là nguyên nhân gây ra lỗ khí.
Trong quá trình hàn PCB, cơ chế tạo ra lỗ chân lông phức tạp hơn. Nói chung, các lỗ chân lông được gây ra bởi sự thoát ra của các thông lượng bị mắc kẹt trong cấu trúc bánh sandwich trong quá trình hồi lưu (2, 13). Sự hình thành lỗ khí chủ yếu được xác định bởi khả năng hàn của khu vực kim loại hóa và thay đổi khi hoạt động của thông lượng giảm, tải kim loại bột tăng và diện tích che phủ tăng dưới khớp chì.
Giảm kích thước của các hạt hàn chỉ có thể làm tăng độ xốp. Ngoài ra, sự hình thành các lỗ chân lông có liên quan đến sự phân bổ thời gian giữa sự kết tụ của bột hàn và sự loại bỏ các oxit kim loại cố định. Dán hàn càng sớm kết hợp, càng có nhiều khoảng trống được hình thành. Thông thường, tỷ lệ của các lỗ chân lông lớn tăng lên khi tổng số lỗ chân lông tăng lên. Những yếu tố hướng dẫn gây ra lỗ khí sẽ có tác động lớn hơn đến độ tin cậy của mối hàn so với những gì được hiển thị trong kết quả phân tích lỗ khí tổng thể. Một số công ty hàn bảng lưu ý rằng các phương pháp kiểm soát sự hình thành lỗ khí bao gồm:
1. Cải thiện khả năng hàn của phần tử PCB/đáy áo sơ mi;
2. Sử dụng thông lượng có hoạt động cao hơn;
3. Giảm oxit bột hàn;
4. Sử dụng trơ để làm nóng bầu không khí.
5. Làm chậm quá trình làm nóng trước khi trở lại.
Sự hình thành lỗ chân lông trong các thành phần BGA tuân theo một mô hình hơi khác so với những gì đã đề cập ở trên. Nói chung. Trong các cụm BGA sử dụng khối hàn thiếc 63, lỗ chân lông được tạo ra chủ yếu ở giai đoạn lắp ráp cấp tấm. Trên bảng mạch in tiền đóng hộp, lượng lỗ chân lông trong đầu nối BGA tăng theo độ bay hơi của dung môi, thành phần kim loại và nhiệt độ hồi lưu, và cũng tăng theo kích thước hạt giảm. Điều này có thể được giải thích bằng độ nhớt xác định tốc độ phát thải của chất hàn.
Theo mô hình này, một phương tiện hỗ trợ nóng chảy với độ nhớt cao hơn ở nhiệt độ hồi lưu sẽ ngăn chặn nó thoát ra khỏi hàn nóng chảy. Do đó, việc tăng lượng thông lượng hấp thụ sẽ làm tăng tốc độ phát thải. Khả năng khí, dẫn đến độ xốp lớn hơn trong các thành phần BGA. Nếu không tính đến khả năng hàn của vùng kim loại cố định, tác động của hoạt động của thông lượng và bầu không khí hồi lưu lên lỗ chân lông dường như không đáng kể. Tỷ lệ lỗ chân lông lớn tăng lên khi tổng lỗ chân lông tăng lên, cho thấy các yếu tố gây ra lỗ chân lông trong BGA có ảnh hưởng lớn hơn đến độ tin cậy của khớp hàn so với kết quả phân tích lỗ chân lông tổng thể cho thấy. Hiệu ứng này tương tự như trường hợp của một thành phố rỗng trong quá trình SMT.
Khi dán ở trong môi trường nóng, dòng chảy ngược của dán được chia thành năm giai đoạn. Đầu tiên, dung môi được sử dụng để đạt được độ nhớt mong muốn và hiệu suất in màn hình bắt đầu bốc hơi và nhiệt độ tăng chậm (khoảng 3 ° C mỗi giây) để hạn chế sự sôi và giật gân và ngăn chặn sự hình thành của các hạt thiếc nhỏ. Ngoài ra, một số thành phần nhạy cảm hơn với các ứng suất bên trong. Nếu nhiệt độ bên ngoài của lắp ráp PCB tăng quá nhanh, nó sẽ gây ra thiệt hại.
Chất hàn đang hoạt động và hoạt động làm sạch hóa chất bắt đầu. Dung dịch tan trong nước và dung dịch không sạch có tác dụng làm sạch giống nhau, nhưng ở nhiệt độ hơi khác nhau. Loại bỏ các oxit kim loại và một số chất gây ô nhiễm từ các hạt kim loại và hàn để liên kết. Các mối hàn thiếc luyện kim tốt đòi hỏi một bề mặt "sạch"
Khi nhiệt độ tiếp tục tăng, các hạt hàn đầu tiên tan chảy một mình, bắt đầu quá trình "cỏ tối" của hóa lỏng và hấp thụ thiếc trên bề mặt. Điều này bao gồm tất cả các bề mặt có thể và bắt đầu hình thành các mối hàn.
Giai đoạn này là quan trọng nhất. Khi các hạt hàn riêng lẻ tan chảy hoàn toàn, chúng kết hợp để tạo thành thiếc lỏng. Tại thời điểm này, sức căng bề mặt bắt đầu hình thành bề mặt của chân hàn. Nếu khoảng cách giữa chân thành phần và miếng đệm PCB vượt quá 4 mils, rất có thể là do sức căng bề mặt PCB tách dây dẫn khỏi miếng đệm, dẫn đến việc mở các điểm thiếc. Trong giai đoạn làm mát, nếu làm mát nhanh, điểm thiếc sẽ mạnh hơn một chút, nhưng không nên quá nhanh và gây căng thẳng nhiệt độ bên trong linh kiện điện tử.