錫珠産生的(de)原因及對策(ce)

   焊錫珠（SOLDER BALL）現象(xiàng)是表面貼裝(zhuāng)（SMT）過程中的主(zhǔ)要缺陷，主要(yao)發生在片式(shi)🐆阻容元件（CHIP）的(de)周圍，由諸多(duō)因素引起。本(ben)文通過對可(kě)能産生焊錫(xī)珠的各種原(yuan)因的分析，提(tí)♉出相應的解(jie)決方法。
   焊錫(xi)珠現象是表(biao)面貼裝過程(chéng)中的主要缺(que)陷之一，它的(de)産生是🤩一個(ge)複雜的過程(chéng)，也是最煩人(rén)的問題，要完(wán)全消除它，是(shì)非常困難的(de)。
   焊錫珠的直(zhi)徑大緻在0.2mm～0.4mm 之(zhi)間，也有超過(guo)此範圍的，主(zhǔ)要集中在片(pian)式阻容元件(jiàn)的周圍。焊錫(xī)珠的存在，不(bú)僅影響了電(diàn)子産品的外(wài)觀，也對産品(pin)的質量埋下(xià)了隐患🧡。原因(yin)是現代化印(yìn)制闆❌元件密(mì)度高，間距小(xiǎo)，焊錫珠在使(shi)用時可♌能脫(tuō)落，從而造成(chéng)元㊙️件短路，影(ying)響電子産品(pin)的質量。因此(cǐ)，很有必要弄(nong)清它産生的(de)💘原因，并對它(tā)進行有效的(de)控制，顯得尤(you)爲重要了。
    一(yi)般來說，焊錫(xī)珠的産生原(yuán)因是多方面(miàn)，綜合的。焊膏(gao)的印刷✌️厚度(du)、焊膏的組成(chéng)及氧化度、模(mo)闆的制作及(ji)開口、焊膏是(shi)否吸收了水(shuǐ)分、元件貼裝(zhuāng)壓力、元器件(jian)及焊盤的可(ke)焊性、再流焊(hàn)溫🐅度的設置(zhi)、外界環境的(de)影響都可能(néng)是焊錫珠産(chan)生的原因。
   下(xia)面我就從各(ge)方面來分焊(hàn)錫珠産生的(de)原因及解決(jue)方法。
焊膏的(de)選用直接影(yǐng)響到焊接質(zhì)量。焊膏中金(jīn)屬的含量、焊(han)膏💔的氧化度(du)，焊膏中合金(jīn)焊料粉的粒(lì)度及焊膏印(yìn)刷到印制闆(pǎn)上的厚度都(dōu)能影響焊珠(zhū)的産生。
   A、焊膏(gao)的金屬含量(liàng)。焊膏中金屬(shǔ)含量其質量(liang)比約爲88％～92％，體積(jī)比約爲50%。當金(jīn)屬含量增加(jiā)時，焊膏的黏(nián)度增加，就能(neng)有效地抵抗(kàng)預✔️熱過程中(zhong)汽化産生的(de)力。另外，金屬(shǔ)含量的增加(jiā)，使金屬粉末(mo)♍排列緊密，使(shi)其在熔化時(shi)更容結合而(ér)不被吹散。此(cǐ)外，金屬含量(liang)的增加也可(ke)能減小焊膏(gao)印刷後的“塌(ta)落”，因此，不易(yi)産生焊🚩錫珠(zhū)。
   B、焊膏的金屬(shu)氧化度。在焊(han)膏中，金屬氧(yang)化度越高在(zài)🔞焊接時金屬(shǔ)粉末結合阻(zu)力越大，焊膏(gao)與焊盤及元(yuán)件之間就越(yuè)不浸潤，從而(er)導緻可焊性(xìng)降低。實驗表(biǎo)明：焊錫珠的(de)發生率與金(jin)屬粉末的氧(yǎng)化度成正比(bǐ)。一般的，焊膏(gāo)中的焊料氧(yǎng)化度應控制(zhi)在0.05％以下，最大(dà)極限爲0.15％。
  C、焊膏(gao)中金屬粉末(mò)的粒度。焊膏(gao)中粉末的粒(lì)度越小，焊膏(gāo)✌️的總體表面(mian)積就越大，從(cóng)而導緻較細(xi)粉末的氧化(hua)度較高，因而(er)焊錫珠現象(xiàng)加劇。我們的(de)實驗表明：選(xuǎn)用❗較細顆🔱粒(lì)度的焊膏時(shi)✊，更容易産生(shēng)焊錫粉。
   D、焊膏(gāo)在印制闆上(shang)的印刷厚度(du)。焊膏印刷後(hòu)的厚度是漏(lou)闆印刷的一(yī)個重要參數(shu)，通常在0.12mm-20mm之間(jiān)。焊膏過厚會(hui)造成焊膏的(de)“塌落”，促😘進焊(han)錫珠的産生(shēng)。
   E、焊膏中助焊(han)劑的量及焊(hàn)劑的活性。焊(hàn)劑量太多，會(huì)造成⛹🏻‍♀️焊膏的(de)局部塌落，從(cong)而使焊錫珠(zhu)容易産生。另(lìng)外，焊劑的活(huó)性小時，焊劑(ji)的去氧化能(neng)力弱，從而也(ye)容易産生錫(xi)珠。免清洗焊(han)膏的活性較(jiào)松香型和水(shuǐ)溶型焊膏要(yào)低，因此就更(gèng)有可📞能産生(shēng)焊👈錫珠。
   F、此外(wài)，焊膏在使用(yong)前，一般冷藏(cáng)在冰箱中，取(qu)出來以後應(ying)該使♊其恢複(fú)到室溫後打(da)開使用，否則(zé)，焊膏容易吸(xī)❌收水分，在🈚再(zai)流焊錫飛濺(jian)而産生焊錫(xi)珠。
   2、模闆的制(zhi)作及開口。我(wǒ)們一般根據(ju)印制闆上的(de)焊盤來制作(zuò)模闆，所以模(mo)闆的開口就(jiu)是焊盤的大(da)小。在印刷焊(han)膏時，容易把(ba)焊🛀🏻膏印刷到(dào)阻焊層上，從(cong)而在再流焊(hàn)時産生焊錫(xi)珠。因此♻️，我們(men)可以這樣來(lai)制作模闆，把(ba)模闆的開口(kǒu)比焊盤的實(shi)際尺⭐寸減小(xiao)10％，另❓外，可以更(gèng)改開口的外(wài)形🆚來達到理(lǐ)想🔴的效果。下(xia)面是幾種推(tuī)薦⁉️的焊盤設(shè)計：
 
 

   模闆的厚(hou)度決了焊膏(gāo)的印刷厚度(dù)，所以适當地(dì)減小模闆的(de)厚度也可以(yǐ)明顯改善焊(hàn)錫珠現象。我(wǒ)們曾經🐆進行(háng)過這樣的實(shi)驗：起先使用(yòng)0.18mm厚的模闆，再(zài)流焊後發🥵現(xiàn)阻容㊙️元件旁(páng)邊的焊錫珠(zhū)比較嚴重，後(hou)來，重新制作(zuò)了一張模闆(pǎn)，厚度改㊙️爲0.15mm，開(kai)口形式爲上(shàng)面圖中的前(qián)一種設計，再(zài)流焊基本上(shàng)消除了焊錫(xi)珠。
  件貼裝壓(ya)力及元器件(jian)的可焊性。如(rú)果在貼裝時(shi)壓力太高💚，焊(han)膏📐就容易被(bei)擠壓到元件(jian)下面的阻焊(han)層上，在再流(liu)焊時焊錫熔(róng)化跑到元件(jiàn)的周圍形成(cheng)焊錫珠。解決(jué)方法可以減(jian)📱小貼裝👄時的(de)壓🈲力，并采用(yong)上💯面推薦使(shi)❄️用的模闆開(kāi)口形式，避免(miǎn)焊膏被擠壓(ya)到焊盤外邊(biān)去。另外，元件(jiàn)和焊盤焊性(xìng)也有直接影(ying)響，如果元件(jiàn)和焊盤的氧(yang)化度嚴重，也(ye)會造成焊💃🏻錫(xi)珠的産生。經(jīng)過熱風整平(píng)的焊盤在焊(han)🙇🏻膏印刷後，改(gai)變了焊錫與(yǔ)焊劑的比例(lì)，使焊劑的比(bǐ)例降🐅低，焊盤(pan)越小，比例失(shī)調越嚴重，這(zhe)也是産生焊(han)錫珠的一個(gè)原因。
   再流焊(hàn)溫度的設置(zhi)。焊錫珠是在(zài)印制闆通過(guò)再流焊時産(chǎn)🛀生的，再流焊(han)可分爲四個(gè)階段：預熱、保(bǎo)溫、再流、冷卻(que)。在預熱階段(duan)使焊膏和元(yuán)件及焊盤的(de)溫度⭐上升到(dào)✉️1200C—1500C之間，減小元(yuan)器🏒件在再🏒流(liú)時的熱沖擊(ji)，在這個階段(duàn)，焊膏中的焊(han)💜劑開始汽化(hua)，從而可能使(shǐ)小顆粒金屬(shu)分開跑到元(yuan)件的底下，在(zài)再流時跑到(dào)元件周圍形(xing)成焊💰錫珠。在(zài)這一階段，溫(wēn)度上升不能(néng)太快🐉，一般應(ying)小于1.50C/s，過快🙇‍♀️容(róng)易造成焊錫(xi)飛濺，形成焊(han)錫珠。所以應(ying)該調整再流(liú)焊的溫度曲(qǔ)線，采🔆取較适(shi)中的預熱溫(wen)度和預熱速(sù)度來控制焊(han)錫珠的産生(sheng)🤞。
   外界因素的(de)影響。一般焊(han)膏印刷時的(de)最佳溫度爲(wèi)250C+30C，濕度爲🌂相💋對(duì)濕度60％，溫度過(guò)高，使焊膏的(de)黏度降低，容(róng)易産生“塌落(luo)”，濕度過模高(gao)，焊膏容易吸(xi)收水分，容易(yi)發生飛濺，這(zhe)都是引起焊(han)錫珠的原因(yin)💚。另外，印制闆(pan)暴露在空氣(qì)中較長的時(shí)間會吸收水(shuǐ)分，并發生焊(han)⭐盤氧化，可焊(han)性變差，可以(yǐ)在1200C—1500C的幹燥箱(xiang)中烘烤12—14h,去除(chú)🤞水汽。
  綜上可(kě)見，焊錫珠的(de)産生是一個(gè)極複雜的過(guò)程，我們🌈在調(diao)整參數時應(ying)綜合考慮，在(zai)生産中摸索(suo)經驗，達到對(duì)焊🈚錫珠的最(zui)佳控制。

 

    文章(zhang)整理：昊瑞電(dian)子 /