錫(xi)珠産生的(de)原因及對(duì)策

   焊(han)錫珠（SOLDER BALL）現象(xiang)是表面貼(tiē)裝（SMT）過程中(zhōng)的主要缺(quē)陷，主要發(fā)生在片式(shi)🍉阻容元件(jiàn)（CHIP）的周圍，由(you)諸多因素(su)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(tiē)裝過程中(zhong)的主要缺(que)陷之一，它(ta)✉️的産生✏️是(shi)一個複雜(zá)的過程，也(ye)是最煩人(ren)的問題🔆，要(yao)完全消除(chú)它，是非🌍常(chang)困難的。
   焊(hàn)錫珠的直(zhí)徑大緻在(zài)0.2mm～0.4mm 之間，也有(yǒu)超過此範(fàn)圍的，主要(yào)集中在片(piàn)式阻容元(yuan)件的周圍(wei)。焊錫珠的(de)存在，不僅(jǐn)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(yuán)件密度高(gao)，間距小，焊(han)錫珠在使(shi)用時可能(neng)脫落，從而(ér)造成元👉件(jian)短路，影響(xiǎng)電子産品(pǐn)🤟的質量。因(yin)此，很有必(bi)要弄清它(tā)産生的🏃🏻原(yuan)因，并對它(tā)進行有效(xiào)的控制，顯(xian)得尤爲重(zhong)要了。
    一般(ban)來說，焊錫(xi)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(zu)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(kě)✍️焊性、再㊙️流(liú)焊溫度的(de)設置、外界(jiè)環境的影(ying)響都可能(neng)是焊✍️錫珠(zhū)産生的原(yuan)因。
   下面我(wo)就從各方(fang)面來分焊(han)錫珠産生(sheng)的原因及(ji)解♻️決😄方法(fǎ)。
焊膏的選(xuǎn)用直接影(ying)響到焊接(jie)質量。焊膏(gao)中金屬的(de)含量、焊膏(gao)的氧化度(dù)，焊膏中合(hé)金焊料粉(fen)的粒度及(jí)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(jīn)屬含量其(qi)質量比約(yue)爲88％～92％，體積比(bi)約爲50%。當金(jin)屬含量增(zeng)加時，焊膏(gāo)的黏度增(zeng)加，就能有(you)效地抵抗(kang)預熱過程(cheng)中汽化産(chǎn)生的力。另(ling)外，金屬含(han)量的增加(jia)，使金❓屬粉(fěn)末排列緊(jǐn)密，使其在(zai)熔化時更(geng)容結合而(ér)不被吹散(sàn)。此外，金屬(shǔ)含量的增(zeng)加也可能(néng)減小焊膏(gao)印刷後的(de)“塌落”，因此(ci)，不易産生(sheng)焊錫珠。
   B、焊(hàn)膏的金屬(shu)氧化度。在(zài)焊膏中，金(jīn)屬氧化度(dù)越高在焊(han)接時金屬(shu)粉末結合(hé)阻力越大(dà)，焊膏與焊(hàn)盤及元件(jiàn)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(yǔ)金屬粉末(mò)的氧化度(du)成正比。一(yi)般的，焊膏(gāo)中的焊料(liao)氧化度應(ying)控制在0.05％以(yi)下，最大☎️極(ji)限爲0.15％。
  C、焊膏(gao)中金屬粉(fen)末的粒度(du)。焊膏中粉(fěn)末的粒度(du)越小，焊膏(gāo)😘的總體表(biao)面積就越(yuè)大，從而導(dao)緻較細粉(fěn)末的🏒氧化(hua)度較高，因(yīn)而焊錫珠(zhū)現象加劇(jù)。我們的實(shí)驗表明：選(xuǎn)用較細顆(kē)粒度的焊(hàn)膏時，更容(róng)易🥵産生焊(hàn)錫粉。
   D、焊膏(gao)在印制闆(pǎn)上的印刷(shuā)厚度。焊膏(gāo)印刷後的(de)厚度是漏(lòu)㊙️闆🏃‍♀️印📧刷的(de)一個重要(yao)參數，通常(chang)在0.12mm-20mm之間。焊(hàn)膏過厚會(hui)造成焊膏(gao)的“塌👅落”，促(cu)進焊錫珠(zhū)的産生。
   E、焊(han)膏中助焊(hàn)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(hàn)錫珠容易(yì)産生。另外(wài)，焊劑的活(huo)性小時，焊(han)劑的去氧(yǎng)化能力弱(ruo)，從而也容(rong)易産🏃🏻生錫(xi)珠。免清洗(xi)焊膏的活(huo)性較✏️松香(xiang)型和水溶(rong)型焊膏要(yào)低，因此就(jiù)更有可💋能(néng)産生焊錫(xī)珠。
   F、此外，焊(han)膏在使用(yong)前，一般冷(lěng)藏在冰箱(xiāng)中，取出來(lái)以後應🙇🏻該(gāi)使其恢複(fú)到室溫後(hòu)打開使用(yong)，否則，焊膏(gāo)容易吸收(shou)水分，在⭐再(zài)流焊錫🐇飛(fēi)濺而産生(sheng)焊錫珠。
   2、模(mo)闆的制作(zuò)及開口。我(wo)們一般根(gēn)據印制闆(pǎn)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(shua)到阻焊層(ceng)上，從而在(zai)再流焊時(shí)産生焊錫(xi)珠。因此，我(wǒ)們可以這(zhè)樣來制作(zuò)模闆，把模(mo)闆的開口(kou)比焊盤的(de)實際尺寸(cun)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(xiao)果。下面✉️是(shi)幾種推薦(jiàn)🏃‍♂️的👉焊盤設(shè)計：
 
 

   模闆的(de)厚度決了(le)焊膏的印(yìn)刷厚度，所(suo)以适當地(dì)減🐕小模闆(pan)的厚度也(ye)可以明顯(xiǎn)改善焊錫(xi)珠現象。我(wo)們曾經進(jin)行過這♍樣(yàng)的實驗：起(qi)先使用0.18mm厚(hou)的模闆，再(zai)流焊後發(fā)現阻容元(yuán)件旁✂️邊的(de)焊🔴錫珠比(bǐ)較嚴重，後(hou)來，重新制(zhì)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(xiao)♌除了焊錫(xi)珠。
  件貼裝(zhuāng)壓力及元(yuan)器件的可(kě)焊性。如果(guo)在貼裝時(shí)壓力太高(gāo)，焊膏就容(rong)易被擠壓(yā)到元件下(xià)面的阻焊(han)層🈲上，在♈再(zài)流焊時焊(hàn)錫熔化跑(pao)到元件的(de)周圍形成(chéng)焊💯錫珠。解(jie)決方法可(ke)以減小貼(tie)裝時的壓(ya)力，并采用(yòng)上面推薦(jian)使用的模(mo)闆開口形(xíng)式，避免焊(hàn)膏被擠壓(yā)到焊盤外(wài)邊去✌️。另外(wai)，元件和焊(hàn)盤焊性也(yě)有直接影(yǐng)響🥰，如果元(yuan)件和焊盤(pán)的氧化度(du)嚴重，也會(hui)造成焊錫(xi)珠的産生(sheng)。經過熱風(fēng)整平的焊(hàn)盤在焊膏(gāo)印刷後，改(gai)變了焊錫(xī)與焊劑的(de)比例，使焊(han)劑的比例(li)降低，焊盤(pán)越小，比例(lì)失調越嚴(yán)重，這也是(shi)産生焊錫(xī)珠的一❓個(gè)原因。
   再流(liu)焊溫度的(de)設置。焊錫(xī)珠是在印(yin)制闆通過(guo)再流焊時(shi)産生的，再(zài)流焊可分(fen)爲四個階(jiē)段：預熱、保(bǎo)溫、再流、冷(lěng)卻。在預熱(re)階段使焊(han)膏和元件(jiàn)及焊盤的(de)溫度上升(sheng)到1200C—1500C之間，減(jiǎn)小元器件(jiàn)在再流時(shi)的熱沖擊(jī)，在這✂️個階(jie)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(dao)元件🐅周圍(wei)形成焊錫(xi)珠。在這一(yi)階段，溫度(dù)上升不能(neng)🔴太快，一般(ban)應小于1.50C/s，過(guo)快容易造(zao)成焊錫飛(fēi)濺，形成焊(han)錫珠。所以(yǐ)應該調整(zheng)再流焊的(de)溫度曲線(xian)，采取🏃🏻‍♂️較适(shì)中的預熱(re)溫度和預(yu)熱速度來(lai)控制焊錫(xī)珠的産生(sheng)。
   外界因素(sù)的影響。一(yī)般焊膏印(yìn)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(shǐ)焊膏的黏(nián)度降低，容(róng)👉易産生“塌(ta)落”，濕度過(guò)模高，焊膏(gao)容易吸收(shōu)水分，容易(yi)✉️發生飛🏃🏻濺(jian)，這都是引(yin)起💔焊錫珠(zhu)的原因。另(lìng)外，印制闆(pǎn)暴露在空(kōng)氣中較長(zhang)的時間會(huì)吸收水分(fen)，并發生焊(hàn)盤氧化，可(kě)焊🌏性變差(chà)，可以在1200C—1500C的(de)幹燥箱中(zhong)烘烤12—14h,去除(chú)水汽。
  綜上(shang)可見，焊錫(xī)珠的産生(sheng)是一個極(ji)複雜的過(guò)程，我們在(zai)調整👨‍❤️‍👨參數(shù)時應綜合(hé)考慮，在生(sheng)産中摸索(suǒ)經驗，達到(dao)對焊錫珠(zhū)的最佳控(kòng)制。

 

    文章整(zhěng)理：昊瑞電(dian)子 /