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SMT制程常见异常分析之锡珠(深圳永宏鑫电子)

锡珠产生的原因及处理

因素一:锡膏的选用直接影响到焊接的质量

锡膏中的金属含量、金属粉末的氧化度、金属粉末的大小都能影响锡珠的产生。

a. 锡膏的金属含量

锡膏中的金属含量其质量比约为88%~92%,体积比约为50%。当金属含量增加时,锡膏的粘度增加,能有效的抵抗预热过程中汽化产生的力。金属含量的增加,使金属粉末排列紧密,使其在熔化时更容易结合而不被吹散。此外金属含量的增加也可能减小锡膏印刷后的“坍塌”,因此,不易产生焊锡珠。

b. 锡膏的金属粉末的氧化度

锡膏中的金属粉末氧化度越高,在焊接时金属粉末结合阻力越大,锡膏与焊盘及元件之间就不容易浸润,从而导致可焊性降低。实验证明:锡珠的发生率与金属粉末的氧化度成正比。一般,锡膏中的焊料氧化度控制在0.05%以下,*大极限为0.15%

c. 锡膏中金属粉末的大小

锡膏中金属粉末的粒度越小,锡膏的总体表面积就越大,从而导致较细粉末的氧化度较高,因而焊锡珠的现象加剧。实验证明:选用较细颗粒的锡膏时,更容易产生锡珠。

d. 锡膏中助焊剂的量及焊剂的活性

焊剂量太多,会造成锡膏的局部坍塌,从而使锡珠容易产生。另外焊剂的活性太弱时,去除氧化的能力就弱,也更容易产生锡珠。

e. 其它注意事项

锡膏从冰箱中取出后没有经过回温就打开使用,致锡膏吸收水分,在预热时锡膏飞溅而产生锡珠;PCB受潮、室内湿度太重、有风对着锡膏吹、锡膏添加了过量的稀释剂、机器搅拌时间过长等等都会促进锡珠的产生。

因素二、钢网的制作及开口

a. 钢网的开口

我们一般依照焊盘的大小来开钢网,在印刷锡膏时,容易把锡膏印刷到阻焊层上,从而在回流焊时产生锡珠。因此,我们这样来开钢网,把钢网的开口比焊盘的实际尺寸小10%,另外可以更改开口的形状来达到理想效果。

b. 钢网的厚度

钢网百度一般在0.12~0.17mm之间,过厚会造成锡膏的“坍塌”,从而产生锡珠。

因素三、贴片机的贴装压力

如果贴装时压力太高,锡膏就容易被挤压到元件下面的阻焊层上,在回流焊     接时锡膏熔化跑到元件的周围形成锡珠。解决方法:减小贴装压力;采用合适的钢网开孔形式,避免锡膏被挤压到焊盘外边去。

因素四、炉温曲线的设置

锡珠是在过回流焊时产生的。在预热阶段,使锡膏、PCB及元器件的温度上升到120~150℃之间,必须减少元器件在回流时的热冲击,这个阶段,锡膏中的焊剂开始汽化,从而使小颗粒的金属粉末分开跑到元件的底下,在加流时跑到元件周围形成锡珠。在这一阶段,温度上升不能太快,一般应小于2.5/S,过快容易造成焊锡飞溅,形成锡珠。所以应该调整回流焊的预热温度和预热速度来控制锡珠的产生。

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