SMT燈芯效應(yīng)引起的器件失效

燈芯效應(yīng)又稱爬錫效應(yīng)，在PCB焊接機(jī)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)沿著引腳向上爬。

圖1. 燈芯效應(yīng)及影響

燈芯效應(yīng)出現(xiàn)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. 引腳溫度高于焊盤溫度；

3. 熱量充足，焊錫在爬升過程中不會(huì)輕易固化；

4. 引腳焊錫性比PCB焊盤焊錫性要好。

燈芯效應(yīng)失效模式

原則上，PCB焊盤錫量充足時(shí)，燈芯效應(yīng)并不會(huì)引起不良。燈芯效應(yīng)引起失效主要有以下模式：

1. QFP引腳錫量過大，焊點(diǎn)雖然正常，但焊錫爬升導(dǎo)致鷗翼腳上部彎折區(qū)失去彈性，降低了引腳吸收機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力的能力；

圖2. QFP封裝

2. 連接器燈芯效應(yīng)，焊錫穿過器件塑料本體進(jìn)入接插裝配區(qū)，影響裝配接插性能，判定為不允收；

3. 燈芯效應(yīng)引起焊點(diǎn)短路或焊點(diǎn)開路；

4. 燈芯效應(yīng)，焊錫進(jìn)入器件內(nèi)部引起器件功能失效。

如何預(yù)防燈芯效應(yīng)？

1. 器件端子處理采用分段方案，預(yù)防焊錫爬升過度；

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. 回流溫度曲線控制：避免PCB溫度與器件本體落差過大，如PCB使用載具輔助過Reflow，爐子下溫區(qū)溫度較對應(yīng)上溫區(qū)溫度設(shè)定值高，以有效補(bǔ)償板子和載具的大熱容影響；

4. 當(dāng)PCB焊盤焊錫性較差而器件端子焊錫性較好時(shí)，Reflow恒溫區(qū)需具備一定時(shí)間長度，讓焊錫助焊劑有充分時(shí)間清除PCB焊盤氧化層，避免焊錫熔化時(shí)助焊劑未能將PCB焊盤表面氧化層清除掉而出現(xiàn)燈芯效應(yīng)。