SMT燈芯效應引起的器件失效

燈芯效應又稱爬錫效應，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”，也就是說焊錫的本性是哪個地方溫度高去哪里。焊接時如果器件引腳的溫度高，液態焊錫會沿著引腳向上爬。

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. 引腳溫度高于焊盤溫度；

3. 熱量充足，焊錫在爬升過程中不會輕易固化；

4. 引腳焊錫性比PCB焊盤焊錫性要好。

燈芯效應失效模式

原則上，PCB焊盤錫量充足時，燈芯效應并不會引起不良。燈芯效應引起失效主要有以下模式：

1. QFP引腳錫量過大，焊點雖然正常，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，焊錫穿過器件塑料本體進入接插裝配區，影響裝配接插性能，判定為不允收；

3. 燈芯效應引起焊點短路或焊點開路；

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