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SMT贴片加工过程中锡珠产生的常见原因有哪些

锡珠是再流焊中经常碰到的焊接缺陷,多发生在焊接过程中的急速加热过程中;或预热区温度过低,突然进入焊接区,也容易产生锡珠。现将锡珠产生的常见原因具体总结如下。

(1)再流温度曲线设置不当。首先,如果预热不充分,没有达到温度或时间要求,焊剂不仅活性较低,而且挥发很少,不仅不能去除焊盘和焊料颗粒表面的氧化膜,而且不能焊膏粉末中上升到焊料表面,无法改善液态的润湿性,易产生锡珠。其解决方法是:使预热温度在120~150℃的时间适当延长。其次,如果预热区温度上升速度过快,达到平顶温度的时间过短,导致焊膏内部的水分、溶剂未完全挥发出来,到达再流焊温区时,即可能引起水分、溶剂沸腾,溅出锡珠。因此,应注意升温速率,预热焊料的润湿性受到影响,易产生锡珠。随着温度的升高,液态焊料的润湿性将得到明显改善,从而减少锡珠的产生。但再流焊温度太高,就会损伤元器件、印制板和焊盘,所以要选择适当的焊接温度,使焊料具有较好的润湿性。

SMT贴片加工过程中锡珠产生的常见原因有哪些

(2)焊剂未能发挥作用。焊剂的作用是清除焊盘和焊料颗粒表面的氧化膜,从而改善液态焊料与焊盘、元器件引脚(焊端)之间的润湿性。如果在涂敷焊膏之后,放置时间过长,焊剂容易挥发,就失去了焊剂的脱氧作用,液态焊料润湿性变差,再流焊时必然会产生锡珠。其解决办法是:选用工作寿命超过4h的焊膏,或尽量缩短放置时间。

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(3)模板的开孔过大或变形严重。如果总在同一位置上出现锡珠,就有必要检查金属板的设计结构了。模板开口尺寸精度达不到要求,对于焊盘偏大,以及表面材质较软(如铜模板),将会造成漏印焊膏的外形轮廓不清晰,互相桥连,这种情况多出现在细间距器件的焊盘漏印中,再流焊后必然造成引脚间大量锡珠的产生。其解决办法是:应针对焊盘图形的不同形状和中心距,选择适宜的模板材料及模板制作工艺来保证焊膏的印制质量,缩小模板的开孔尺寸,严格控制模板制作工艺,或改用激光切割加电抛光的方法制作模板。

SMT贴片加工过程中锡珠产生的常见原因有哪些

(4)贴片时放置压力过大。过大的放置压力可以把焊膏挤压到焊盘之外,如果焊膏涂敷得较厚,过大的放置压力更容易把焊膏挤压到焊盘之外,再流焊后必然会产生锡珠。其解决办法是:控制焊膏厚度,同时减少贴片头的放置压力。

(5)焊膏中含有水分。如果从冰箱中取出焊膏,直接开盖使用,因温差较大而产生水汽凝结,在再流焊时,极易引起水分的沸腾飞溅,形成锡珠。其解决办法是:焊膏从冰箱取出后,通常应在室温下放置4h以上,待密封筒内的焊盘温度达到环境温度后,再开盖使用。

(6)印制板清洗不干净,使焊膏残留于印制板表面及通孔中。其解决办法是:加强操作者和工艺人员在生产过程中的责任心,严格遵照工艺要求和操作规程进行生产,加强工艺过程的质量控制。

(7)采用非接触式印刷或印刷压力过大。非接触式印刷中模板与PCB之间留有一定空隙,如果刮刀压力控制不好,容易使模板下面的焊膏剂到PCB表面的非焊盘区,再流焊后必然会产生锡珠。其解决办法是:如果无特殊要求,宜采用接触式印刷或减少印刷压力。

(8)焊剂失效。如果贴片至再流焊的时间过长,则因焊膏中焊料粒子的氧化,焊剂变质,活性降低,会导致焊膏不再流,焊球就会产生。其解决办法是:选用寿命长一些的焊膏(至少4h)。


 

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