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回流焊锡珠形成原因及解决办法

发布时间：2017-10-09 新闻来源：

回流焊锡珠是表面贴装回流焊接主要缺陷，它的直径约为0.2-0.4mm，主要集中出现在片状阻容元件的某侧面，不仅影响板产品的外观，更为严重的是由于印刷线路板上元件密集，在使用过程中它会造成短路现象，从而影响电子产品的质量。因此弄清回流焊锡珠产生的原因，并力求对其进行有效的控制非常重要。

回流焊锡珠

回流焊锡珠产生的原因是多种因素造成的，回流焊中的温度时间，焊锡膏的印刷厚度，焊锡膏的组成成分，锡膏印刷模板的制作，元件装贴压力，外界环境都会在生产过程中各个环节对回流焊锡珠形成产生影响。

锡珠是在负责制板通过回流焊炉时产生的。回流焊曲线可以分为四个阶段，分别为：预热、保温、回流和冷却。预热阶段的主要目的是为了使印制板和上面的表贴元件升温到120-150度间，这样可以除去焊锡膏中易挥发的溶剂，减少对元件的热振动。因此，在这过程中焊锡膏内部会发生气化现象，这时如果焊膏中金属粉末间的粘结力小于气化产生的力，就会有少量焊膏从焊盘上流离开，有的则躲到片状阻容元件下面，回流焊阶段，温度接近曲线的峰值时，这部分焊锡膏也会熔化，而后从片状阻容元件下面挤出，形成焊锡珠，由它的形成过程可见，预热温度越高，预热速度越快，就会加大气化现象中飞溅，也就越容易形成锡珠。因此，我们可以采取较适中的预热温度和预热速度来控制焊锡珠的形成。

焊锡膏的选用也影响着回流焊接质量，焊锡膏中金属的含量，焊锡膏的氧化物含量，焊锡膏中金属粉末的粒度，及焊锡膏在印制板上的印刷厚度都不同程度影响着焊锡珠的形成。

1：焊锡膏中的金属含量：焊膏中金属含量的质量比约为90-91％，体积比约为50％左右。当金属含量增加时，焊锡膏的粘度增加，就能更有效地抵抗预热过程中气化产生的力。另外，金属含量的增加，使金属粉末排列紧密，使其有更多机会结合而不易在气化时被吹散。金属含量的增加也可以减小焊膏印刷后的塌落趋势，因此不易形成焊锡珠。

2：焊锡膏中氧化物的含量：焊锡膏中氧化物含量也影响着焊接效果，氧化物含量越高，金属粉末熔化后结合过程中所受阻力就越大，回流焊阶段，金属粉末表面氧化物的含量还会增高，这就不利锡膏润湿而导致锡珠产生。

3：焊锡膏中金属粉末的粒度，焊锡膏中的金属粉末是细小的球状，直径约为20-75um，在贴装细间距和超细间距的元件时，宜用金属粉末粒度较小的焊膏，约在20-45um间，焊粒的总体表面积由于金属粉末的缩小而大大增加。较细的粉末中氧化物含量较高，因而会使锡珠现象得到缓解。

4：焊锡膏在印制板上的印刷厚度：焊锡膏的印刷厚度是生产中个主要参数，焊锡膏印刷厚度通常在15-20mm间，过厚会导致锡膏塌落促进锡珠的形成。在制作锡膏印刷模板时，焊盘的大小决定着锡膏印刷模板上印刷孔的大小，通常，我们为了避免焊锡膏印刷过量，将印刷孔的尺寸制造成小于相应焊盘接触面积的10％。我们做过这样的实践，结果表明这会使锡珠现象有相当程度的减轻。

如果贴片过程中贴装压力过大，这样当元件压在焊膏上时，就可能有部分焊锡膏被挤在元件下面，回流焊阶段，这部分焊膏熔化形成锡珠，因此，在贴装时应选择适当的贴装压力。

焊锡膏通常需要冷藏，但在使用前定要使其恢复室温方可打开包装使用，有时焊锡膏温度过低就被打开包装，这样会使其表面产生水分，焊锡膏中的水分也会导致锡金珠形成。

另外，外界的环境也影响锡珠的形成，我们就曾经遇到过此类情况，当印制线路板在潮湿的库房存放过久，在装印制线路板的真空袋中发现细小的水珠，这些水分都会影响焊接效果。因此，如果有条件，在贴装前将印制线路板和元器件进行高温烘干，这样就会有效地抑制锡珠的形成。焊锡膏与空气接触的时间越短越好。这是使用焊锡膏的基本原则。

取出部分焊锡膏后，立即盖好盖子，特别是里面的盖子定要向下压紧，将盖子与焊锡膏间空气全部挤净，否则几天就可能报废。

夏天空气温度大，当把焊锡膏从冷藏处取出时，定要在室温下呆4-5小时再开后盖子。如焊锡膏在1-2个月短期内即可用完，建议不必冷藏，这样可即用即开。夏天是容易产生锡球的季节。

由以上因素可见，影响锡珠的形成有诸多因素，只顾调整某项参数是远远不够的。我们需要在生产过程中研究如何能控制各项因素，从而使焊接达到好的效果。

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