錫珠産(chǎn)生的原(yuán)大㊙️香焦依人在钱🌈因及對(dui)策

   焊(han)錫珠（SOLDER BALL）現(xian)象是表(biao)面貼裝(zhuāng)（SMT）過程中(zhong)的主要(yao)缺陷，主(zhǔ)要👣發生(shēng)在片式(shì)阻容元(yuán)件（CHIP）的周(zhou)圍，由諸(zhu)多因素(sù)引起。本(běn)文通過(guò)對可能(neng)産生焊(han)錫珠的(de)各種原(yuán)因的分(fen)析，提出(chū)相應的(de)解決方(fāng)法。
   焊錫(xi)珠現象(xiang)是表面(mian)貼裝過(guo)程中的(de)主要缺(que)陷之一(yi)，它的産(chan)生是一(yi)個複雜(zá)的過程(chéng)，也是最(zui)煩人的(de)問題，要(yào)完全消(xiāo)除它，是(shì)非常困(kùn)難的。
   焊(hàn)錫珠的(de)直徑大(dà)緻在0.2mm～0.4mm 之(zhī)間，也有(yǒu)超過此(cǐ)範圍的(de)，主要集(ji)中在片(pian)式阻容(rong)元件的(de)周圍。焊(hàn)錫珠的(de)存在，不(bú)僅影響(xiang)了電子(zi)産品🌏的(de)外觀，也(ye)對産品(pǐn)的質量(liàng)埋下了(le)隐患。原(yuán)因是現(xiàn)代化印(yìn)制闆元(yuan)件密度(du)高，間距(ju)小，焊錫(xī)珠在使(shi)用時可(ke)能脫落(luò)，從而造(zao)成元件(jian)短路，影(ying)響電子(zǐ)産品的(de)質量。因(yīn)此，很有(yǒu)必要弄(nong)🔞清它産(chan)生的💘原(yuan)因，并對(duì)它進行(háng)有效的(de)控制，顯(xiǎn)得尤爲(wei)重要了(le)。
    一般來(lái)說，焊錫(xī)珠的産(chǎn)生原因(yīn)是多方(fāng)面，綜合(hé)的。焊膏(gāo)的👉印刷(shuā)厚度、焊(hàn)膏的組(zu)成及氧(yǎng)化度、模(mó)闆的制(zhi)作及開(kai)口、焊💘膏(gao)是否吸(xi)收了水(shuǐ)分、元件(jian)貼裝壓(ya)力、元器(qì)件及焊(hàn)盤的可(ke)焊性、再(zai)流焊溫(wen)度的設(shè)置、外界(jiè)環境的(de)影響都(dōu)可能是(shi)焊錫珠(zhū)産生的(de)原因。
   下(xià)面我就(jiu)從各方(fāng)面來分(fèn)焊錫珠(zhu)産生的(de)原因及(ji)解決方(fang)法。
焊膏(gāo)的選用(yong)直接影(ying)響到焊(han)接質量(liàng)。焊膏中(zhōng)金屬的(de)含量、焊(hàn)膏的氧(yǎng)化度，焊(han)膏中合(he)金焊料(liao)粉的粒(li)度及焊(han)膏印刷(shuā)到印制(zhi)闆上的(de)厚度都(dōu)能影響(xiǎng)焊珠的(de)産生。
   A、焊(hàn)膏的金(jin)屬含量(liang)。焊膏中(zhōng)金屬含(han)量其質(zhi)量比約(yue)爲88％～92％，體積(jī)🌈比👉約爲(wei)50%。當金屬(shǔ)含量增(zeng)加時，焊(hàn)膏的黏(nián)度增加(jia)，就能有(yǒu)效地抵(dǐ)抗預熱(rè)過程中(zhōng)汽化産(chǎn)生的力(li)。另外，金(jīn)屬含量(liang)的增加(jiā)，使金🏃🏻‍♂️屬(shu)粉末💋排(pái)列緊✔️密(mì)，使其在(zai)熔化時(shi)更容🔴結(jie)合而不(bú)被吹散(san)。此外，金(jīn)屬含量(liang)的增加(jiā)❄️也可能(neng)減小焊(han)膏印刷(shuā)後的“塌(tā)落”，因此(cǐ)🙇‍♀️，不易産(chan)生焊錫(xi)珠。
   B、焊膏(gāo)的金屬(shǔ)氧化度(du)。在焊膏(gao)中，金屬(shu)氧化度(du)越高在(zài)焊🔆接時(shi)☔金屬粉(fěn)末結合(hé)阻力越(yuè)大，焊膏(gao)與焊盤(pán)及元件(jiàn)之間就(jiù)👈越不浸(jin)潤，從而(er)導緻可(ke)焊性降(jiàng)低。實驗(yàn)表明：焊(han)錫珠的(de)發生率(lü)與🌈金屬(shǔ)粉末的(de)氧化度(dù)成正比(bi)。一般的(de)，焊膏中(zhōng)的焊料(liào)氧化度(dù)應控制(zhì)在0.05％以下(xia)，最大✍️極(jí)限爲0.15％。
  C、焊(hàn)膏中金(jin)屬粉末(mò)的粒度(dù)。焊膏中(zhong)粉末的(de)粒度越(yuè)小，焊膏(gāo)💁的總體(tǐ)表面積(ji)就越大(dà)，從而導(dao)緻較細(xi)粉末的(de)氧化度(dù)較高，因(yin)而焊🐅錫(xi)珠現象(xiàng)加劇。我(wo)們的實(shí)驗表明(ming)：選用較(jiao)細顆👣粒(li)度的焊(han)膏時，更(gèng)容易産(chǎn)生焊錫(xī)粉。
   D、焊膏(gāo)在印制(zhì)闆上的(de)印刷厚(hòu)度。焊膏(gāo)印刷後(hòu)的厚度(du)👣是漏闆(pan)🤟印刷的(de)一個重(zhong)要參數(shu)，通常在(zài)0.12mm-20mm之間。焊(hàn)膏過厚(hou)會造成(cheng)焊膏的(de)“塌落”，促(cu)進焊錫(xī)珠的産(chǎn)生。
   E、焊膏(gāo)中助焊(hàn)劑的量(liang)及焊劑(ji)的活性(xìng)。焊劑量(liàng)太多，會(hui)造成焊(hàn)膏的局(ju)部塌落(luo)，從而使(shǐ)焊錫珠(zhu)容易産(chǎn)生。另外(wai)，焊劑的(de)活性小(xiao)時，焊劑(ji)的去氧(yang)化能力(lì)弱，從而(er)也容易(yì)産生錫(xi)珠。免清(qing)洗焊膏(gāo)的📧活性(xing)較松香(xiāng)型和水(shuǐ)溶型焊(han)膏要低(di)，因此就(jiu)更有可(ke)能産生(sheng)焊錫珠(zhu)。
   F、此外，焊(han)膏在使(shǐ)用前，一(yī)般冷藏(cang)在冰箱(xiāng)中，取出(chū)來以後(hòu)應該⛱️使(shi)其恢複(fú)到室溫(wēn)後打開(kāi)使用，否(fou)則，焊膏(gāo)容易吸(xi)收水分(fen)，在再流(liu)焊錫飛(fēi)濺而産(chǎn)生焊錫(xi)珠。
   2、模闆(pan)的制作(zuo)及開口(kou)。我們一(yī)般根據(jù)印制闆(pan)上的焊(hàn)🈲盤💔來制(zhi)作模闆(pǎn)，所以模(mó)闆的開(kai)口就是(shì)焊盤的(de)大小🔞。在(zai)印刷焊(hàn)膏時，容(rong)易把焊(hàn)膏印刷(shua)到阻焊(hàn)層上，從(cóng)而在再(zai)流焊時(shi)産生焊(hàn)錫珠。因(yīn)此，我們(men)可以這(zhè)樣來制(zhi)❗作模闆(pan)，把模闆(pǎn)的開🌏口(kou)比焊盤(pán)的實際(jì)尺⁉️寸減(jian)小10％，另外(wài)，可以更(gèng)改開口(kou)的外形(xíng)來達到(dào)理想的(de)效果。下(xià)面是幾(ji)種推薦(jiàn)的焊盤(pán)設計：
 
 

   模(mo)闆的厚(hou)度決了(le)焊膏的(de)印刷厚(hòu)度，所以(yi)适當地(di)減小模(mo)闆的厚(hòu)度也可(kě)以明顯(xian)改善焊(hàn)錫珠現(xiàn)象。我們(men)曾經進(jìn)行過這(zhè)樣的實(shi)驗：起先(xiān)使用0.18mm厚(hòu)的模闆(pan)，再流焊(han)後發現(xian)阻容🙇🏻元(yuan)件旁邊(biān)的焊錫(xī)珠比較(jiào)嚴重，後(hòu)來，重新(xin)制作🤩了(le)一張模(mo)闆，厚度(du)改爲0.15mm，開(kāi)口形式(shì)爲上面(mian)圖中的(de)前一種(zhong)設計，再(zai)流焊基(ji)本上消(xiāo)除了焊(han)錫珠。
  件(jiàn)貼裝壓(ya)力及元(yuan)器件的(de)可焊性(xìng)。如果在(zai)貼裝時(shi)壓力太(tai)高😘，焊膏(gāo)就容易(yì)被擠壓(ya)到元件(jian)下面的(de)阻焊層(ceng)上，在再(zài)流焊時(shi)焊錫熔(rong)化跑到(dào)元件的(de)周圍形(xing)成焊錫(xī)珠。解決(jué)方法🐪可(kě)以減小(xiao)貼裝時(shi)的壓力(lì)，并采用(yong)上面推(tuī)薦使用(yòng)的模闆(pǎn)開口形(xing)式，避免(mian)焊膏被(bèi)擠壓到(dao)焊盤外(wài)邊去。另(lìng)外，元件(jiàn)和焊盤(pán)焊性也(ye)有直接(jie)影響🏃‍♀️，如(ru)果元件(jian)和㊙️焊盤(pan)的氧化(huà)度嚴重(zhòng)，也會造(zao)成焊錫(xi)珠的産(chan)生。經過(guo)熱風整(zheng)平的焊(hàn)盤在焊(han)膏印刷(shuā)後，改變(biàn)了焊錫(xī)與焊劑(jì)的比例(lì)，使焊劑(ji)的比例(lì)降低，焊(hàn)盤越💘小(xiao)，比例失(shi)調越嚴(yan)重，這也(ye)是産生(sheng)焊錫珠(zhū)的一個(gè)原因。
   再(zai)流焊溫(wēn)度的設(shè)置。焊錫(xī)珠是在(zài)印制闆(pǎn)通過再(zai)流焊時(shí)産生的(de)，再流焊(hàn)可分爲(wèi)四個階(jiē)段：預熱(rè)、保溫、再(zài)流、冷🥰卻(que)。在預熱(rè)階段🈚使(shǐ)焊膏和(hé)元件及(jí)焊盤的(de)溫度上(shàng)升到1200C—1500C之(zhi)間，減小(xiao)元器件(jiàn)在再流(liú)時的熱(re)沖擊，在(zài)這🈲個階(jiē)段，焊膏(gao)中的焊(hàn)⛱️劑開始(shǐ)汽化，從(cóng)而可能(néng)使小顆(ke)🈲粒金屬(shu)分開🧑🏽‍🤝‍🧑🏻跑(pao)到元件(jiàn)的🔱底下(xià)，在再流(liu)時跑到(dao)元件💘周(zhōu)圍形成(cheng)焊錫珠(zhū)。在這一(yī)階段，溫(wen)度上升(sheng)不能太(tài)快，一般(ban)應小于(yú)1.50C/s，過快容(róng)易造🧑🏾‍🤝‍🧑🏼成(cheng)焊錫飛(fei)濺，形成(chéng)焊錫珠(zhū)。所以應(yīng)該調整(zhěng)再流㊙️焊(han)的溫度(dù)曲線，采(cǎi)取較适(shi)中的預(yu)熱溫度(du)和預熱(rè)速度🍓來(lai)控制焊(hàn)錫珠的(de)産生。
   外(wài)界因素(sù)的影響(xiǎng)。一般焊(han)膏印刷(shua)時的最(zuì)佳溫度(du)爲250C+30C，濕🌐度(du)爲相對(dui)濕度60％，溫(wēn)度過高(gao)，使焊膏(gāo)的黏度(dù)降低，容(rong)❓易産生(sheng)“塌落”，濕(shī)度過模(mo)高，焊膏(gāo)容易吸(xī)收水分(fèn)，容易發(fā)生飛濺(jiàn)，這都是(shì)引起焊(han)錫珠的(de)原因🈲。另(ling)外，印制(zhì)闆暴露(lu)在空氣(qì)中較長(zhǎng)的時間(jian)會吸收(shōu)水分，并(bing)發生焊(hàn)😄盤氧化(huà)，可焊性(xing)變差，可(ke)以在1200C—1500C的(de)幹燥箱(xiāng)中烘烤(kao)12—14h,去除水(shuǐ)汽。
  綜上(shàng)可見，焊(hàn)錫珠的(de)産生是(shi)一個極(ji)複雜的(de)過程，我(wǒ)們在調(diao)整參數(shù)時應綜(zong)合考慮(lü)，在生産(chǎn)中摸索(suǒ)經驗，達(dá)到對焊(han)錫珠的(de)最佳控(kong)制。

 

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