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PCB再流焊中锡珠生成原因与解决办法

  锡珠是再流焊常见的缺陷之一,其原因是多方面的,不仅影响到外观而且会引起桥接。锡珠可分为两类,一类出现在片式元器件一侧,常为一个独立的大球状;另一类出现在lC引脚四周,呈分散的小珠状。
  现将原因分析如下:
  1.温度曲线不正确
  再流焊曲线可以分为4个区段,分别是预热、保温、再流和冷却。预热、保温的目的是为了使PCB表面在60~90s内升到150℃,并保温约90s,这不仅可以降低PCB及元器件的热冲击,更主要是确保锡膏的溶剂能部分发挥,不致于在再流焊时,由于温度迅速升高出现溶剂太多而引起飞溅,以致锡膏冲出焊盘而形成锡珠。因此通常应注意升温速率,并采取适中的预热,如图15.97所示,并有一个很好的平台使溶剂大部分挥发,从而也抑制了锡珠的生成。
  2.焊膏的质量
  锡膏中金属含量通常在(90±0.5)%,金属含量过低会导致焊剂成分过多,因此过多的焊剂会因预热阶段不易挥发而引起飞珠。
  锡膏中水蒸气/氧含量增加,由于焊膏通常冷藏,当从冰箱中取出时,没有确保恢复时间,故会导致水蒸气的进入,此外焊膏瓶的盖子每次使用后要盖紧,若没有及时盖严,也会导致水蒸气的进入。
  放在模板上印制的锡膏在完工后,剩余的部分应另行处理,若再放回原来瓶中,会引起瓶中锡膏变质,也会产生锡珠。
  解决办法:
  锡膏在印制工艺中,由于模板与焊盘对中偏移,若偏移过大则会导致锡膏浸流到焊盘外,加热后容易出现锡珠。
  因此应仔细调整模板的装夹,不应有松动的现象,此外印刷工作环境不好也会导致锡珠的生成,理想环境温度为25±3℃,相对湿度为50%~65%。
  贴片过程Z轴的压力是引起锡珠的一项重要原因,往往不会引起人们的注意,部分贴片机由于Z轴头是依据元器件的厚度来定位,故会引起元器件贴到PCB上一瞬间将锡膏挤压到焊盘外的现象,这部分锡膏会明显引起锡珠。这种情况下产生的锡珠尺寸稍大,通常只要重新调节Z轴高度就能防止锡珠的产生。
  模板的厚度与开口尺寸
  模板厚度与开口尺寸过大会导致锡膏用量增大,也会引起锡膏漫流到焊盘外,特别是用化学腐蚀方法制造的模板。
  解决办法是选用适当厚度的模板和开口尺寸的设计,一般模板开口面积为焊盘尺寸的90%,建议使用模板开口形状。右侧的钢板改进尺寸后,不再出现锡球。

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