解析錫珠缺陷的原因及危害-深圳福英達
解析錫珠缺陷的原因及危害
錫珠是在焊接過程中形成的，當出現錫膏印刷缺陷、錫膏坍塌或被貼片器件壓出焊盤時，經再流後，在在元器件側(ce) 麵或留在元器件下麵形成錫珠。它類似於(yu) 焊球、但是尺寸很大，一般出現在钜形片式元器件兩(liang) 鍘或細間距引腳之間。
錫珠產(chan) 生的原因較多，主要包括阻焊層、焊劑、潤濕性、鋼網開孔的設計、貼片壓力、合金成分、錫膏氧化、錫膏坍塌性差、錫膏活性不足、錫膏飛濺、漏版孔徑形狀、回流溫度曲線、回流無氮氣保護等。
阻焊層
不光滑的阻焊層可以減少殘留物的擴散，從(cong) 而傾(qing) 向於(yu) 產(chan) 生較少的錫珠:而光滑的阻焊層傾(qing) 向於(yu) 產(chan) 生較多的錫珠，因為(wei) 焊劑在液態時可能更容易擴散。
焊劑組成
焊劑較多的焊膏，容易產(chan) 生錫珠，這是因為(wei) 在釺焊過程中，焊劑先於(yu) 焊膏融化，當焊膏開始熔化時，焊劑在“毛細”作用下順著元器件兩(liang) 側(ce) 底端的縫隙向中部延伸，直到兩(liang) 端焊劑在中部匯集。過多的焊劑帶著部分較小顆粒一起遷移，同時向PCB表麵沉積。冷卻時，由於(yu) 表麵張力作用，靠近焊盤和元器件焊端的合金被拉向焊盤形成焊點，而遠離焊盤的合金逐漸向元器件中部收縮，在元器件側(ce) 麵形成錫珠。如果焊劑過少，錫膏的流動性差，釺焊效果不良。因此選擇錫膏時，應注意焊劑的比例既不能太大，也不能太小。
潤濕性好壞
回流焊時，如果焊膏與(yu) 焊盤和元器件潤濕不良，液態焊料在冷卻收縮過程中，部分液態合金會(hui) 從(cong) 焊縫中流出形成錫珠。造成洞濕性差的原因主要有兩(liang) 方麵;一是焊膏、焊盤和元器件引腳等材料的潤濕性差:二是釺焊工藝不當，比如焊膏印刷完之後，不及時釺焊，焊膏中合金顆粒氧化、助焊劑揮發，使焊膏潤濕性變差。另外，無鉛焊接中如果沒有氮氣保護釺焊過程中容易造成釺料氧化，潤濕性變差。印刷模板焊盤不清潔也可能造成潤濕性變差。
釺焊工藝
釺焊溫度過高，釺料流動性好，釺料合金容易流出釺縫，形成錫珠。另外，預熱升溫過快，溶劑氣化膨脹迅速，當膨脹力大於(yu) 焊膏的黏結力時，就會(hui) 使元器件下方焊膏塌陷，焊膏被擠出釺焊縫而形成錫珠。預熱升溫太慢，會(hui) 產(chan) 生強烈的毛細現象，熔融合金易被吸出釺縫，形成錫珠，因此合理設計溫度曲線可以有效減少錫珠。(參見下圖1.1）
圖1.1 錫珠
另外，錫珠形成還與(yu) 鋼網孔開口設計有關(guan) 。過多的錫膏沉積容易產(chan) 生錫珠，因此焊盤孔徑要與(yu) 元器件寬度相同或略小一點，模板厚度不能太厚，否則易造成焊膏沉積過多，產(chan) 生錫珠。錫珠形成還與(yu) 元器件形狀密切相關(guan) ，元器件主體(ti) 高度不同，支架高度不同，元器件下焊膏毛細作用的移動能力也不同，毛細作用強的在回流焊後易形成錫珠。
錫珠對電路的具體(ti) 影響
錫珠導致電路工作異常，尤其電容或電感旁邊的錫珠。對電路影響較大的錫珠所在位置主要是緊貼在電容或電感兩(liang) 側(ce) 的中心位置，而且尺寸往往較大，但是產(chan) 生錫珠以後，其結果產(chan) 生很大變化。假設焊盤兩(liang) 端間距為(wei) 0.8m，錫珠為(wei) 0.3mm，那麽(me) 相當兩(liang) 焊盤間距為(wei) 0.5mm 左右，使得PCB 表麵絕緣值降低，而且殘留越多，PCB 表麵絕緣值下降越大，漏電流增加，導致工作異常。如果兩(liang) 個(ge) 以上的焊膏球連在一起，大小超過 1/2 的引腳間距或大於(yu) 0.3mm(即使小於(yu) 1/2的腳間距)，都為(wei) 不合格。但並不是所有的錫珠都能導致電路工作異常，這要看錫珠所在的位置和大小，電阻旁邊的錫珠對電路沒有什麽(me) 影響。雖然並非所有錫珠都會(hui) 導致電路工作異常，但它們(men) 的存在確實增加了電路故障的風險。因此，在電子組裝過程中應高度重視錫珠問題，通過采取一係列預防措施來降低其發生的可能性和對電路的影響。
總結
錫珠作為(wei) 焊接過程中的一種常見缺陷，其產(chan) 生原因複雜多樣。通過優(you) 化阻焊層特性、精確控製焊膏組成、改善潤濕性、合理設計釺焊工藝和模板孔開口以及注意元器件形狀與(yu) 高度的影響，可以有效減少錫珠的形成。同時，對形成的錫珠進行及時檢測和清理，可以確保電子產(chan) 品的性能和可靠性。並采取相應的應對措施來減少其產(chan) 生，從(cong) 而提高電子產(chan) 品的焊接質量和可靠性。
-未完待續-
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