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(zhuang)（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(běn)文通過對可(kě)能産生焊錫(xī)珠的各種原(yuán)因的分析，提(tí)出相應的解(jiě)決方法。
   焊錫(xi)珠現象是表(biǎo)面貼裝過程(chéng)中的主要缺(quē)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(shi)非👣常困難的(de)。
   焊錫珠的直(zhí)徑大緻在0.2mm～0.4mm 之(zhi)間，也有超過(guò)此範圍的，主(zhu)👣要集中在片(piàn)式阻容元件(jian)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(yīn)是🔴現代化⚽印(yin)制闆元件密(mì)度高，間距小(xiao)，焊錫珠在使(shi)用時可能脫(tuo)落，從而造成(chéng)元♻️件短路，影(yǐng)🌍響電子産品(pǐn)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(xi)珠的産生原(yuán)因是多方面(miàn)，綜合的。焊膏(gāo)的印刷🈲厚度(du)、焊膏的組成(cheng)及氧化度、模(mo)闆的制作及(jí)開口、焊膏是(shi)否吸收了🛀水(shuǐ)分、元件貼裝(zhuang)壓力、元器件(jiàn)及焊盤的可(ke)焊性、再流焊(han)溫度的設置(zhi)、外界環境的(de)影響都可能(neng)是焊錫珠産(chǎn)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(ying)響到焊接質(zhi)量。焊膏中金(jīn)屬的含量💋、焊(hàn)膏的❓氧化度(dù)，焊膏中合金(jin)焊料粉的粒(li)度及焊膏💘印(yin)刷到印制闆(pǎn)上的厚度都(dou)能影響焊珠(zhu)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(ji)比約爲🌐50%。當金(jīn)屬含量增加(jiā)時，焊膏的黏(nián)度增加☂️，就能(néng)🈲有效地抵抗(kàng)預熱過程中(zhōng)汽化産生的(de)力。另外，金屬(shu)含量的增加(jiā)，使金屬粉末(mo)排列緊㊙️密，使(shi)其在熔化時(shí)更容結合而(er)不被吹散。此(cǐ)外，金屬含❓量(liàng)的增加🈲也可(kě)能減小焊膏(gāo)印刷後的“塌(tā)落”，因此，不易(yì)産生焊錫珠(zhu)。
   B、焊膏的金屬(shu)氧化度。在焊(hàn)膏中，金屬氧(yang)化度越高在(zài)♊焊接👣時🏃‍♀️金屬(shu)🔞粉末結合阻(zu)力越大，焊膏(gao)與焊盤及元(yuán)件之間就越(yue)不🥰浸潤，從而(er)導緻可焊性(xìng)降低。實驗表(biao)😄明：焊錫珠的(de)發🐉生率與金(jin)屬粉末的氧(yang)化度成正比(bi)☎️。一般的，焊膏(gao)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(mo)的粒度。焊膏(gāo)中粉末的粒(lì)度越小，焊膏(gao)❓的⭕總🏃‍♀️體表面(miàn)積就越大，從(cong)而導緻較細(xì)粉末的🏃🏻‍♂️氧化(hua)🧡度較高，因而(ér)焊錫珠現象(xiang)加劇。我們的(de)實驗表♍明：選(xuǎn)用較細顆粒(li)度的焊膏時(shi)，更容易産生(sheng)焊錫粉。
   D、焊膏(gao)在印制闆上(shàng)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(sheng)。
   E、焊膏中助焊(hàn)劑的量及焊(hàn)劑的活性。焊(han)劑量太多，會(hui)造成焊膏的(de)局部塌落，從(cóng)而使焊錫珠(zhū)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(xī)珠。免清洗焊(hàn)膏的活性較(jiao)松香型和水(shuǐ)溶型焊膏要(yào)低，因此就更(gèng)有可能産生(sheng)焊錫珠。
   F、此外(wài)，焊膏在使用(yong)前，一般冷藏(cang)在冰箱中，取(qǔ)出來以🈚後應(yīng)🎯該使其恢複(fú)到室溫後打(dǎ)開使用，否則(zé)，焊膏容易吸(xī)收水♍分，在再(zài)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(jiù)是焊盤的大(dà)小‼️。在印刷焊(han)膏時😘，容易把(ba)焊膏印刷到(dao)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(bǎ)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(wai)形來達到理(li)想的效果。下(xià)面是幾種推(tui)薦的✨焊盤設(shè)計：
 
 

   模闆的厚(hou)度決了焊膏(gāo)的印刷厚度(du)，所以适當地(di)減小模🔱闆的(de)厚度也可以(yǐ)明顯改善焊(han)錫珠現象。我(wǒ)們曾經進行(háng)過這🏃🏻樣的🧡實(shí)驗：起先使用(yong)0.18mm厚的模闆，再(zài)流焊後發🐕現(xian)阻容元件旁(páng)邊的焊錫珠(zhū)比較嚴重，後(hòu)來，重新制作(zuo)🐪了一張模闆(pan)，厚度改爲0.15mm，開(kāi)口形🔴式爲上(shàng)面圖中的前(qian)一種設計，再(zài)流焊基本上(shang)消除了焊錫(xi)珠。
  件貼裝壓(ya)力及元器件(jian)的可焊性。如(ru)果在貼裝時(shí)壓力太高，焊(hàn)膏🌂就容易被(bèi)擠壓到元件(jian)下面的阻焊(hàn)層上，在再流(liu)焊時焊錫熔(róng)化跑到元件(jian)的周圍形成(cheng)焊錫珠。解決(jué)方法可以減(jiǎn)🤩小貼裝時的(de)壓🤟力，并采用(yòng)上面推薦使(shi)用的模闆開(kai)口形式，避免(miǎn)焊膏被擠壓(yā)到🈚焊盤外邊(bian)去。另外，元件(jiàn)和焊盤焊性(xìng)也有直接影(yǐng)響👅，如果元件(jiàn)和焊盤的氧(yǎng)化度嚴重，也(ye)會造成焊錫(xī)珠的産生。經(jīng)過熱風整平(píng)的焊盤在焊(han)膏印刷後，改(gǎi)變了焊錫與(yu)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(zhè)也是産生焊(hàn)錫珠的一個(ge)原💞因。
   再流焊(han)溫度的設置(zhi)。焊錫珠是在(zài)印制闆通過(guo)再流焊時産(chan)生的，再流焊(han)可分爲四個(gè)階段：預熱、保(bao)溫、再流、冷💞卻(què)。在預熱階段(duàn)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(yuán)器件在再流(liu)時的熱沖擊(jī)，在這個階段(duan)，焊膏中的焊(hàn)劑開始汽❌化(huà)，從而可❄️能使(shǐ)小顆粒金屬(shǔ)分開跑到元(yuán)件的底下，在(zai)再流🐆時跑到(dao)元件✍️周圍形(xing)成焊錫珠。在(zai)這一階段，溫(wen)度上升不能(néng)太快，一般應(yīng)小于1.50C/s，過快容(rong)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(qu)線，采取較适(shì)中的預熱溫(wen)度和預熱速(su)度來控制焊(han)錫珠的産生(sheng)。
   外界因素的(de)影響。一般焊(hàn)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(guo)高，使焊膏的(de)黏度降低，容(rong)易産生“塌落(luò)”，濕度過模高(gao)✉️，焊膏容易吸(xi)收水分，容易(yi)發生飛💞濺，這(zhè)都是引起焊(han)錫珠的原因(yīn)。另外，印制闆(pǎn)🏒暴露在空氣(qì)中較長的時(shi)間會吸收水(shuǐ)分🐆，并發生焊(hàn)盤氧化，可焊(han)性變差，可以(yi)在1200C—1500C的幹燥箱(xiāng)✉️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(ge)極複雜的過(guo)程，我們💃🏻在調(diào)整參✌️數時應(yīng)綜合考慮，在(zài)生産中摸索(suǒ)經驗，達到對(dui)焊🔞錫珠的最(zuì)佳控制。

 

    文章(zhang)整理：昊瑞電(diàn)子 /