在焊接中，了解 NWO（非润湿开口）的原因和加工处理

很多年前英特尔公司就凸显了一个缺陷 ——恰当地称之为非润湿开口（NWO）。别人曾称之为“吊球”。这是与凸块元件有关的一个焊接缺陷，特别是由非常薄的有机基板制成的凸块元件，如英特尔的 Haswell 和 Ivy Bridge 处理器。这个缺陷最近被我的同事 Derrick Herron 写在这里。

NOW 的性质非常简单。通常焊锡膏是由丝网印刷到薄FR4印刷电路板上的。凸块元件与其他 SMT 器件一同布置，然后该组装被送到回流焊炉中，以将 SMT 元件焊接到 PCB 上。因凸块元件结构中所用基板的厚度薄这一特性，再加上有机基板表面的多个硅片位置常常不对称，凸块元件从开始就会出现一定数量的翘曲。此外，又由于凸块元件基板的厚度薄和多处硅片位置不对称，而且通常情况下印刷电路板厚度非常薄，凸块元件和印刷电路板在回流焊循过程中会出现相当多的翘曲。当凸块元件的转角和边缘从 PCB 的表面翘曲开来时，焊锡膏沉积就会粘附在周围凸块上，从而从焊盘上剥离。在分离期间，焊锡膏会回流，并与元件上的焊接凸块相粘合。焊锡膏没有成功地浸润在焊盘上，这样就产生了 NOW。

使用 OSP 涂层的铜垫最常出现这个现象。使用其他的焊盘处理，如 ENIG、浸锡和浸银，也会出现这个现象，但很少。这是因为焊盘上的 OSP 涂层是有机、非金属物质。焊锡膏倾向于粘附、浸润在金属表面上，就像元件上的焊接凸块，而有机涂层则截然相反。

焊锡膏的作用在于缓解 NOW 中的不稳定化学物质，它可以把 OSP 涂层蚀穿，使得焊接合金粒子中的锡扩散到铜中去并开始与其粘合，这样它就能保持粘附在焊盘上，在元件翘曲时不会剥离。PCB 焊盘上的焊锡膏沉积保持粘附在焊盘上，而在元件向上翘曲或翘曲开来时凸块从焊盘上剥离开来，在这种情况下，这种方式有可能会抑制另一个被叫作 HIP（枕头效应）的缺陷的产生。但是，我们通常可以很容易对这种情况进行补救：通过增大孔径尺寸来产生体积更大的焊锡膏沉积。