錫珠産生的(de)原因及對策

   焊錫珠（SOLDER BALL）現象是(shì)表面貼裝（SMT）過程中(zhong)的主要缺陷，主要(yào)發生♉在片式🌈阻容(róng)元件（CHIP）的周圍，由諸(zhu)多因素引起。本文(wen)通過對可能産生(shēng)⛱️焊錫珠的各種原(yuán)因的分析，提出相(xiàng)應🔴的解決方法。
   焊(han)錫珠現象是表面(miàn)貼裝過程中的主(zhu)要缺陷之一🐅，它的(de)産生是一個複雜(za)的過程，也是最煩(fán)人的問題，要完全(quán)消除它，是非常困(kun)難的。
   焊錫珠的直(zhí)徑大緻在0.2mm～0.4mm 之間，也(ye)有超過此範圍的(de)，主㊙️要集🐪中🤞在片式(shi)阻容元件的周圍(wéi)。焊錫珠的存在，不(bú)僅影響了電子産(chan)品的外❓觀，也對産(chǎn)品的質量埋下了(le)隐患。原因是現代(dai)化印制闆⁉️元件密(mì)度高，間距小，焊錫(xi)珠在使用時可能(néng)脫落，從而造成元(yuán)件短路，影🏒響電子(zǐ)産品🔴的質量。因此(ci)，很有必要弄清它(tā)産生的原因，并對(dui)它進行有效的控(kong)制，顯得尤爲重要(yào)了。
    一般來說，焊錫(xī)珠的産生原因是(shì)多方面，綜合的。焊(hàn)膏的印刷厚度、焊(han)膏的組成及氧化(hua)度、模闆的制作及(ji)開口、焊膏是否吸(xi)收了水分、元件貼(tie)裝壓力、元器件及(ji)焊✏️盤的可焊性、再(zai)流焊溫度的設置(zhi)、外界環境的影響(xiǎng)都可能是焊錫珠(zhū)産生的原因。
   下面(mian)我就從各方面來(lái)分焊錫珠産生的(de)原因及解🔅決方法(fǎ)。
焊膏的選用直接(jie)影響到焊接質量(liang)。焊膏中金屬的含(hán)量、焊膏的氧化度(dù)，焊膏中合金焊料(liào)粉的粒度及焊膏(gao)印刷到印制闆上(shang)的厚度都能影響(xiang)焊珠的産生。
   A、焊膏(gao)的金屬含量。焊膏(gao)中金屬含量其質(zhì)量比約爲88％～92％，體積比(bǐ)約爲50%。當金屬含量(liang)增加時，焊膏的黏(nian)度增加🐅，就能有效(xiao)地抵🔞抗預熱過程(cheng)中汽化産生的力(li)。另外，金屬含量的(de)增加，使金屬粉末(mo)排列緊密，使其在(zài)熔化時更容結合(hé)而不㊙️被吹散。此外(wai)，金屬含量的增加(jia)也可能減小焊膏(gao)印刷後的“塌落”，因(yin)此，不易産生焊🌏錫(xi)珠。
   B、焊膏的金屬氧(yǎng)化度。在焊膏中，金(jin)屬氧化度越高在(zai)🌂焊接🥵時金屬⚽粉末(mo)結合阻力越大，焊(hàn)膏與焊盤及元件(jian)之間就越不浸潤(run)，從而導緻可焊性(xing)降低。實驗表明：焊(hàn)錫珠的發生率與(yǔ)金屬粉末的氧💞化(huà)度成正比。一般的(de)，焊膏中的焊料氧(yang)化度應控制在0.05％以(yǐ)下，最大極限爲0.15％。
  C、焊(hàn)膏中金屬粉末的(de)粒度。焊膏中粉末(mò)的粒度越小，焊膏(gao)的總體表面積就(jiu)越大，從而導緻較(jiao)細粉末的氧化度(du)較高，因而焊💋錫珠(zhū)現象加劇。我們的(de)實驗表明：選用較(jiao)細顆㊙️粒度的焊膏(gāo)時，更容易産生焊(han)錫粉。
   D、焊膏在印制(zhi)闆上的印刷厚度(du)。焊膏印刷後的厚(hòu)度是漏闆印刷🐇的(de)一個重要參數，通(tong)常在0.12mm-20mm之間。焊膏過(guo)厚會造成焊膏的(de)“塌🔴落”，促進焊錫珠(zhū)的産生。
   E、焊膏中助(zhu)焊劑的量及焊劑(ji)的活性。焊劑量太(tài)多，會造成焊膏的(de)局部塌落，從而使(shǐ)焊錫珠容易産生(shēng)。另‼️外，焊🔞劑的活性(xing)小時，焊劑的去氧(yang)化能力弱，從而也(yě)容易産生錫珠。免(miǎn)清洗焊膏的活性(xìng)較松香型和水溶(róng)型焊膏要低，因此(ci)就更有可能産生(sheng)焊錫珠。
   F、此外，焊膏(gao)在使用前，一般冷(lěng)藏在冰箱中，取出(chu)來以後應該使其(qí)♉恢複到室溫後打(dǎ)開使用，否則，焊膏(gāo)容易吸🈲收水分，在(zai)再流焊錫飛濺而(er)産生焊錫珠。
   2、模闆(pǎn)的制作及開口。我(wo)們一般根據印制(zhì)闆上的焊盤來制(zhì)作模闆，所以模闆(pǎn)的開口就是焊盤(pan)的大小。在印刷焊(han)膏時，容易🙇🏻把焊膏(gāo)印刷到阻焊層上(shang)，從而在再流💘焊時(shi)産生焊錫珠。因此(cǐ)，我們可🐕以這樣來(lái)制作模闆，把模闆(pan)的開口比焊盤的(de)實際尺寸減小10％，另(ling)🍓外，可以更改開口(kǒu)的外形來達到理(li)想的效果。下面是(shì)幾種推薦的焊盤(pan)設計：
 
 

   模闆的厚度(du)決了焊膏的印刷(shuā)厚度，所以适當地(dì)減小🙇🏻模闆的厚度(du)也可以明顯改善(shan)焊錫珠現象。我們(men)曾經進行過這樣(yàng)的🚶‍♀️實驗：起先使用(yong)0.18mm厚的模闆，再流焊(han)後發🏃🏻現阻容元件(jiàn)旁❄️邊的焊錫珠比(bǐ)🚩較嚴重，後來，重新(xīn)制作了一張模闆(pǎn)，厚度改爲0.15mm，開口形(xíng)式爲上面圖中的(de)前一種設計，再流(liú)👅焊基本上消除了(le)焊錫珠。
  件貼裝壓(yā)力及元器件的可(kě)焊性。如果在貼裝(zhuāng)時壓♻️力太高，焊膏(gao)就容易被擠壓到(dao)元件下面的阻焊(han)層上，在再流焊時(shi)焊錫熔化跑到元(yuan)件的周圍形成焊(han)錫珠。解決方法可(kě)以減小貼裝時的(de)壓力，并采用上面(mian)推薦使用的模闆(pǎn)🔞開口形式，避免焊(hàn)膏📞被擠壓到🎯焊盤(pán)外邊去。另外，元件(jiàn)和焊盤焊性也有(you)直接影響，如果元(yuán)件和焊盤的氧化(huà)度嚴重，也會造成(chéng)焊錫珠的産生。經(jing)過熱風💜整平的☎️焊(hàn)盤在焊膏印刷後(hòu)，改變了焊錫與焊(hàn)劑的比👌例，使焊劑(ji)的比例降低，焊盤(pan)越小，比例失調越(yue)嚴重，這也是産生(shēng)焊錫珠的一個原(yuan)因。
   再流焊溫度的(de)設置。焊錫珠是在(zài)印制闆通過再流(liu)🍉焊時産生的，再流(liú)焊可分爲四個階(jie)段：預熱、保溫、再流(liu)、冷卻。在預熱階段(duàn)使焊膏和元件及(ji)焊盤的溫度上升(sheng)到🈲1200C—1500C之間，減🔞小元器(qi)件在再流時的熱(rè)沖擊，在這個階段(duàn)，焊膏中的焊劑開(kai)始汽化，從而可能(neng)使小顆粒金屬分(fèn)開跑到元件的底(di)下，在再流時跑到(dào)元件♈周圍形成焊(han)錫♌珠。在這一階段(duan)，溫度上升不能太(tai)快，一般應小于1.50C/s，過(guo)快容易造成焊錫(xi)飛🔴濺，形成焊錫珠(zhū)。所以應該調整再(zai)流㊙️焊的溫度曲線(xian)，采取較适中的預(yù)熱溫度和預熱速(sù)度來控制焊錫珠(zhū)的産生。
   外界因素(sù)的影響。一般焊膏(gāo)印刷時的最佳溫(wen)度爲👉250C+30C，濕度爲相🐆對(duì)濕度60％，溫度過高，使(shi)焊膏的黏度降低(dī)，容易産❓生“塌落”，濕(shī)❤️度過模高，焊膏容(róng)易吸收水分，容易(yi)🏃‍♀️發生飛濺，這都是(shi)引起焊錫珠的原(yuán)因。另外，印制闆暴(bào)露在空氣中較長(zhang)✨的時間會吸收水(shuǐ)分，并發生焊🔴盤氧(yang)化，可焊性變差，可(ke)以在1200C—1500C的幹燥箱中(zhōng)烘烤12—14h,去除水汽。
  綜(zong)上可見，焊錫珠的(de)産生是一個極複(fu)雜的過程，我們在(zài)調整參數時應綜(zong)合考慮，在生産中(zhōng)摸索經驗，達到對(duì)焊錫珠的最佳控(kòng)✍️制。

 

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