如何减少SMT电子组装工艺空洞

在SMT电子组装工艺生产过程中，经常会碰到焊接缺陷，空洞是SMT电子组装中的非常棘手的问题，为了减少生产过程中的空洞问题，主要从以下几个因素来考虑。

如何减少SMT电子组装工艺空洞

在任何实验设计(DOE)中，一次改变一个变量并记录结果是很重要的，这样你就可以知道每一个变量在多大程度上影响你的工艺过程。此外，如果更改会对你的工艺过程产生负面影响，你的记录结果将可使你回到先前的参数设置。分析和优化以下变量可减少空洞。

模板设计模板的设计对BTC(BottomTerminatedComponents)下空洞水平有巨大的影响。焊膏在基板上的沉积量、焊膏沉积位置对空洞率的影响分别为5%～10%和40%～60%。在设计模板和开孔图案前考虑这些影响是很重要的。

模板厚度无数的研究已经表明，模板厚度是应该考虑的最关键因素之一。一般，较厚的模板将产生较少的空洞。当特殊元件的托脚高度较高时(由于使用较厚的模板，焊膏沉积较厚)，元件下的焊剂挥发成分有更大的排气空间并逃脱束缚。众多研究给出了4mil厚模板和5mil厚模板之间的统计差异。在所有的案例中，5mil厚模板具有更好的空洞表现。

转移效率

最大限度地提高焊膏体积和高度，可以通过其他途径而不是增加模板厚度。转移效率是焊膏体积除以开孔体积的百分比。提高焊膏转移效率，也可以影响焊膏沉积的体积和高度，从而改善QFN元件下焊膏空洞的表现。模板质量、模板金属成分、老化、磨损和模板涂层材料如纳米涂层等，都会对焊膏的转移效率产生巨大影响。并非所有的模板供应商都提供具有相同质量的模版。

开孔设计

开孔设计是减少底部端子元件BTC下的空洞应考虑的另一个关键因素。许多元件供应商都在元件的数据表中列出了建议的开孔数据。这些建议通常是一个很好的起点，但是变化开孔的尺寸、形状、开孔窗格栅数量和格栅的形状和大小，可以进一步减少焊料空洞。每个元件各不相同，因此，没有一个开孔设计尺寸可适合所有的元件。

PCB表面涂饰金属化

空洞率和不同的表面处理金属化是有关联的。在今天的表面贴装技术(SMT)中，ENIG、浸锡和有机可焊性保护剂(OSP)是最常见的PCB表面处理。比较三种流行的基板金属化条件下底部端子元件BTC下的空洞率，通常ENIG会产生最低的空洞率，其次是浸锡，再然后是OSP。根据基板的来源不同，OSP也有不同的商业版本。有些OSP涂饰比其他的OSP涂饰提供更好的空洞表现。不幸的是，这些差异只能通过试验来确定。同样，并非所有的基板都具有相同的综合质量。因此，焊料空洞的表现可能会因基板不同而不同。为了实现底部端子元件BTC下空洞率最小化，在设计阶段针对应用选择合适的金属化是最重要的。

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