錫(xi)珠産生的(de)原因及對(duì)策

   焊(hàn)錫珠（SOLDER BALL）現象(xiang)是表面貼(tie)裝（SMT）過程中(zhōng)的主要缺(que)陷，主要發(fa)生在片式(shi)阻容元件(jiàn)（CHIP）的周圍，由(yóu)諸多因素(sù)引起。本㊙️文(wén)通過對可(kě)能産生焊(hàn)錫珠的各(ge)種原因的(de)分析，提出(chū)相應👈的解(jiě)決方法。
   焊(han)錫珠現象(xiàng)是表面貼(tie)裝過程中(zhōng)的主要缺(quē)陷之一，它(tā)的🚶‍♀️産生⚽是(shì)👣一個複雜(za)的過程，也(ye)是最煩人(rén)的問題，要(yào)完🚶‍♀️全消除(chú)它💋，是非常(cháng)困難的。
   焊(han)錫珠的直(zhi)徑大緻在(zài)0.2mm～0.4mm 之間，也有(yǒu)超過此範(fàn)圍的，主要(yao)♻️集中在片(piàn)式阻容元(yuán)件的周圍(wéi)。焊錫珠的(de)存在，不💃🏻僅(jin)影響了電(dian)子産品的(de)外觀，也對(dui)産品的質(zhì)量埋下🔅了(le)隐患。原因(yin)是現代化(hua)印制闆📐元(yuan)件密度高(gāo)，間距小，焊(hàn)錫珠在使(shi)用時可能(néng)脫落，從而(er)造成元件(jiàn)短路，影響(xiǎng)電子産品(pin)的質量。因(yin)此，很有必(bi)要弄清它(ta)産生的原(yuan)因，并對它(ta)進行有效(xiao)的控制，顯(xian)得尤爲重(zhong)要了。
    一般(ban)來說，焊錫(xī)珠的産生(sheng)原因是多(duō)方面，綜合(he)的。焊🍉膏的(de)印刷🏒厚度(dù)、焊膏的組(zǔ)成及氧化(hua)度、模闆的(de)制作及開(kāi)口、焊膏是(shì)✍️否吸♊收了(le)水分、元件(jiàn)貼裝壓力(li)、元器件及(ji)焊盤的可(ke)焊性、再流(liu)焊溫度的(de)設置、外界(jiè)環境的影(yǐng)響都可能(néng)是焊錫珠(zhu)産生🚩的原(yuán)因。
   下面我(wo)就從各方(fang)面來分焊(hàn)錫珠産生(sheng)的原因及(ji)解🤞決方法(fa)。
焊膏的選(xuan)用直接影(ying)響到焊接(jie)質量。焊膏(gāo)中金屬的(de)含量㊙️、焊膏(gao)的✔️氧化度(dù)，焊膏中合(hé)金焊料粉(fěn)的粒度及(ji)焊膏印刷(shua)到印制闆(pan)上的厚度(dù)都能影響(xiǎng)焊珠的産(chǎn)生。
   A、焊膏的(de)金屬含量(liàng)。焊膏中金(jin)屬含量其(qí)質量比約(yue)爲🔴88％～92％，體📐積比(bi)約爲50%。當金(jīn)屬含量增(zeng)加時，焊膏(gāo)的黏度增(zeng)加，就能有(you)效⛱️地抵抗(kàng)預熱過程(chéng)中汽化産(chǎn)生的力。另(lìng)外，金屬含(hán)量的增加(jia)，使金屬粉(fěn)末🔴排列緊(jin)密，使其在(zai)熔☔化時更(geng)容結合而(ér)不被吹散(sàn)。此外，金屬(shu)含量的增(zēng)加也可能(neng)減小焊膏(gao)印刷後☔的(de)“塌落”，因此(cǐ)，不易産生(shēng)焊錫珠。
   B、焊(han)膏的金屬(shu)氧化度。在(zai)焊膏中，金(jīn)屬氧化度(dù)越高在焊(hàn)接時金屬(shǔ)㊙️粉末結合(hé)阻力越大(dà)，焊膏與焊(hàn)盤及元件(jian)之間就越(yuè)不浸潤，從(cóng)而導緻可(ke)焊性降低(di)。實驗表明(míng)：焊錫珠的(de)發生率與(yu)金屬粉末(mò)的氧💃化度(dù)成正比♻️。一(yī)般的，焊膏(gao)中的焊料(liào)氧化度👌應(yīng)控制在0.05％以(yǐ)下，最大🔞極(ji)限爲0.15％。
  C、焊膏(gāo)中金屬粉(fen)末的粒度(dù)。焊膏中粉(fěn)末的粒度(du)越小✔️，焊膏(gao)的總體表(biǎo)面積就越(yuè)大，從而導(dǎo)緻較細粉(fěn)末的氧化(huà)🌍度較高，因(yīn)而焊錫珠(zhu)現象加劇(jù)。我們的實(shi)驗表明：選(xuan)用較細顆(kē)粒度的焊(han)膏時㊙️，更容(róng)易❌産生焊(hàn)錫粉。
   D、焊膏(gao)在印制闆(pan)上的印刷(shua)厚度。焊膏(gao)印刷後的(de)厚度是漏(lou)闆印🔴刷的(de)一個重要(yào)參數，通常(cháng)在0.12mm-20mm之間。焊(han)膏過厚會(huì)造成焊膏(gāo)的“塌落”，促(cù)進焊錫珠(zhu)的産生。
   E、焊(hàn)膏中助焊(han)劑的量及(ji)焊劑的活(huo)性。焊劑量(liàng)太多，會造(zào)成焊膏的(de)局部塌落(luo)，從而使焊(han)錫珠容易(yi)産生。另外(wài)，焊劑的🤞活(huó)性小時，焊(hàn)劑的去氧(yang)化能力弱(ruò)，從而也容(róng)易産生錫(xi)珠。免清洗(xǐ)焊膏的活(huo)性較松香(xiāng)型和水溶(rong)型焊膏要(yao)低，因此✏️就(jiu)更有可能(neng)産生焊錫(xi)珠。
   F、此外，焊(han)膏在使用(yòng)前，一般冷(leng)藏在冰箱(xiāng)中，取出來(lái)以後💰應⛹🏻‍♀️該(gāi)使其恢複(fu)到室溫後(hòu)打開使用(yong)，否則，焊膏(gāo)容易吸收(shōu)水分，在🙇🏻再(zai)流🤞焊錫飛(fēi)濺而産生(sheng)焊錫珠。
   2、模(mo)闆的制作(zuo)及開口。我(wo)們一般根(gēn)據印制闆(pan)上的焊♉盤(pán)來制作模(mó)闆，所以模(mo)闆的開口(kou)就是焊盤(pan)的大小。在(zài)印刷焊膏(gao)時，容易把(bǎ)焊膏印刷(shuā)到阻焊層(ceng)上，從而在(zài)再流焊時(shí)産生焊錫(xī)珠。因此🈲，我(wǒ)們可以這(zhe)樣來制作(zuo)模闆，把♈模(mo)闆的開口(kǒu)比焊盤的(de)實際尺寸(cùn)減小10％，另外(wài)，可以更改(gai)開口的外(wai)形來達到(dào)理想的效(xiào)果。下面是(shi)幾種推薦(jian)的♻️焊盤設(she)計：
 
 

   模闆的(de)厚度決了(le)焊膏的印(yin)刷厚度，所(suǒ)以适當地(di)減小模闆(pan)🏃🏻的厚度也(ye)可以明顯(xiǎn)改善焊錫(xi)珠現象。我(wǒ)們曾經進(jìn)行過這樣(yàng)的實驗：起(qi)先使用0.18mm厚(hòu)的模闆，再(zài)流焊後發(fā)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻現阻容元(yuan)件旁🏃‍♂️邊的(de)焊錫珠比(bǐ)較嚴重，後(hou)來，重新制(zhi)作了一張(zhāng)模🔞闆，厚度(dù)改爲0.15mm，開口(kǒu)形式爲上(shang)面😍圖中的(de)前一種設(shè)計，再流焊(hàn)基本上消(xiāo)除了焊錫(xī)珠。
  件貼裝(zhuāng)壓力及元(yuan)器件的可(kě)焊性。如果(guǒ)在貼裝時(shí)壓♻️力🚩太高(gāo)，焊膏就容(rong)易被擠壓(yā)到元件下(xia)面的阻焊(han)層💞上，在🏃再(zai)流♉焊時✌️焊(han)錫熔化跑(pǎo)到元件的(de)周圍形成(chéng)焊錫珠。解(jie)決方法可(ke)以減小貼(tiē)裝🚶時的壓(yā)力，并采用(yòng)上面推薦(jiàn)使用的模(mo)闆開口形(xing)式✂️，避免焊(hàn)膏被擠壓(yā)到焊盤外(wai)邊去。另外(wai)，元件和焊(han)盤焊性也(ye)有直接影(ying)響，如果元(yuán)件和焊盤(pan)的氧化度(dù)嚴重，也會(huì)造成焊♻️錫(xī)珠🚩的産生(sheng)。經過熱風(feng)整平的焊(hàn)盤在焊膏(gao)印刷後，改(gǎi)變了焊錫(xi)與焊劑的(de)比📐例，使焊(hàn)劑的比例(lì)降低，焊盤(pán)越小，比例(lì)失調越嚴(yán)重，這也是(shì)産生焊錫(xī)珠的一個(ge)原因。
   再流(liu)焊溫度的(de)設置。焊錫(xi)珠是在印(yìn)制闆通過(guo)再流焊時(shí)産生的☁️，再(zai)流焊可分(fèn)爲四個階(jie)段：預熱、保(bao)溫、再流、冷(lěng)卻。在預熱(rè)階段使焊(hàn)膏和元件(jian)及焊盤的(de)溫度上升(sheng)到㊙️1200C—1500C之間，減(jian)小元器件(jian)在再🧑🏾‍🤝‍🧑🏼流時(shi)的熱沖擊(ji)，在這😘個階(jiē)段，焊膏中(zhong)的焊劑開(kāi)始汽化，從(cóng)而可🔴能使(shi)小顆粒金(jīn)屬分開跑(pao)到元件的(de)底下，在再(zài)流時跑到(dào)元件💯周圍(wei)形成焊錫(xi)🐉珠。在這一(yi)階段🚶，溫度(du)上升不能(néng)太快，一般(ban)應小于1.50C/s，過(guò)快㊙️容易造(zao)成焊錫飛(fēi)濺，形成焊(han)錫珠。所以(yi)應該調整(zhěng)再流🈲焊的(de)溫度曲線(xian)，采取較适(shi)中的預熱(rè)溫度和預(yù)熱速度來(lai)控制焊錫(xī)珠的産生(shēng)。
   外界因素(su)的影響。一(yī)般焊膏印(yin)刷時的最(zui)佳溫度爲(wèi)250C+30C，濕度爲相(xiang)對濕度60％，溫(wēn)度過高，使(shi)焊膏的黏(nián)度降低，容(róng)易産生“塌(tā)🏒落”，濕㊙️度過(guo)模高，焊膏(gāo)容易吸收(shōu)水分，容易(yi)發生飛濺(jian)，這都是引(yǐn)起焊錫珠(zhu)的原因。另(lìng)外，印制闆(pan)暴露在空(kong)氣中較長(zhang)的時間會(hui)💃🏻吸收水分(fen)，并發生焊(hàn)🈲盤氧化，可(ke)焊性變差(cha)，可以在1200C—1500C的(de)幹燥箱✍️中(zhong)烘烤12—14h,去除(chu)☁️水汽。
  綜上(shang)可見，焊錫(xī)珠的産生(shēng)是一個極(jí)複雜的過(guò)程，我們在(zài)調整參數(shu)時應綜合(he)考慮，在生(sheng)産中摸索(suo)經驗，達到(dao)對焊錫珠(zhū)的最🤟佳控(kong)制。

 

    文章整(zheng)理：昊瑞電(dian)子 /