錫珠和錫球現(xiàn)象是表面貼裝工藝的主要缺陷之一,對(duì)于SMT來講是一個(gè)復(fù)雜而棘手的問題,要將其徹底消除,是十分困難的。
一、錫珠的危害
常見的有大約0.2mm~0.4mm之間的焊珠,或者有些超過了這個(gè)范圍,他們大多集中于片狀阻容元件周圍。錫珠和錫球的存在,不僅影響到電子產(chǎn)品的外觀,而且給產(chǎn)品質(zhì)量帶來隱患。由于現(xiàn)代印刷電路板元件密度大,間距小,使用過程中錫珠容易脫落,造成元件短路,影響電子產(chǎn)品的品質(zhì)。所以,弄清其成因,并對(duì)其進(jìn)行有效的控制,就顯得十分重要。
二、錫膏產(chǎn)生錫珠的原因
一般而言,錫珠的產(chǎn)生原因是多方面的。印刷錫膏的厚度,錫膏成分和氧化程度,模板的制作和開口,焊膏吸水與否,元件貼裝壓力,元器件和焊盤的焊接性能,再流焊溫度的設(shè)置,外部環(huán)境的影響都可能是焊接錫珠的原因。
那么焊珠的產(chǎn)生原因和解決辦法有哪些呢?
錫膏的選擇直接影響焊接質(zhì)量。焊錫膏中的金屬含量、焊膏的氧含量、焊錫膏中合金焊料的粒度、焊膏印刷的厚度等因素都會(huì)影響焊珠的生產(chǎn)。
1、焊膏中金屬含量。通常錫膏產(chǎn)品中金屬合金的質(zhì)量百分比為88%~92%,錫膏體積占比約為50%。隨著金屬含量的增加,焊錫膏的粘度增大,這可以有效抑制預(yù)熱過程中蒸發(fā)所產(chǎn)生的力。此外,金屬含量的增加,使得金屬粉末排列得很緊,在熔化時(shí),可以更好地結(jié)合而不會(huì)被吹散。另外,金屬含量的增加還會(huì)減少焊膏印后的“塌陷”,從而不容易產(chǎn)生焊珠。
2、焊膏中的金屬氧化物含量。通常來講,焊錫膏含氧量越高,焊接時(shí)的結(jié)合阻力越大,焊膏與焊盤間的越不容易潤濕,可焊接性能越差。試驗(yàn)結(jié)果表明:錫珠產(chǎn)生率與金屬粉的氧化程度成正比。一般而言,焊錫膏一般氧含量和最高氧含量分別不應(yīng)高于0.05%和0.15%。
3、錫膏內(nèi)金屬粉末顆粒大小。焊接過程中錫膏合金尺寸越小,焊膏合金總表面積越大,導(dǎo)致較細(xì)粉體的氧化程度增加,使錫珠產(chǎn)生現(xiàn)象加劇。試驗(yàn)結(jié)果表明:選擇粒度越小的焊膏越容易產(chǎn)生錫珠。
深圳福英達(dá)超微錫膏合金焊粉尺寸及氧含量
隨著錫膏焊粉粒徑減小,比表面積急劇增大
錫膏焊粉氧含量控制在合理范圍,有效降低錫珠產(chǎn)生幾率
4、錫膏印刷厚度。錫膏印刷后的厚度是印刷的重要參數(shù),一般在0.12-20mm范圍內(nèi)。過厚的焊膏會(huì)引起焊錫膏“塌落”現(xiàn)象,更容易產(chǎn)生錫珠。
5、焊膏中助焊劑的用量和焊劑活性。如果助焊劑的量過大,錫膏更容易局部塌陷,導(dǎo)致焊珠易產(chǎn)生。此外,助焊劑活性小時(shí),助焊劑的去氧能力弱,也容易產(chǎn)生錫珠。免清焊膏的活性比松香焊膏和水溶性焊膏低,因而較易形成焊珠。
另外,焊膏在使用前,一般要冷藏在冰箱內(nèi),取出后應(yīng)使它在室溫下重復(fù)恢復(fù)后使用,否則,焊膏很容易吸收水分,進(jìn)而造成錫膏飛濺而形成焊珠。