焊錫珠（SOLDER BALL）現象是(shì)表面貼裝（SMT）過程中(zhōng)的主要缺陷，主要(yao)發生在片式阻容(rong)元件（CHIP）的周圍，由諸(zhū)多因素引起。本文(wen)通過對可能産生(sheng)焊錫珠的各種原(yuan)因的分析，提💃🏻出相(xiàng)應的解決方法。
焊(han)錫珠現象是表面(miàn)貼裝過程中的主(zhu)要缺陷之一👈，它的(de)産生是一個複雜(za)的過程，也是最煩(fán)人的問題，要完全(quán)消除它，是非常困(kun)😍難的。
焊錫珠的直(zhí)徑大緻在0.2mm～0.4mm 之間，也(ye)有超過此範圍的(de)，主要集☎️中在片式(shi)阻容元件的周圍(wéi)。焊錫珠的存在，不(bu)僅影響了電子産(chǎn)品的外觀，也對産(chǎn)品的質量埋下🏃♀️了(le)隐患。原因是現代(dài)化印制闆🌏元件密(mì)度高，間距小，焊錫(xi)珠在使用時可能(neng)脫落，從而造成元(yuán)件短路，影響電子(zǐ)産品的質量。因此(ci)，很有必要弄清它(tā)産生的原因，并對(dui)它🤩進行有效的控(kong)制👣，顯得尤爲重要(yào)了。
一般來說，焊錫(xī)珠的産生原因是(shi)多方面，綜合的。焊(hàn)膏❄️的印刷厚度、焊(han)膏的組成及氧化(hua)度、模闆的制作及(jí)開口、焊膏是否吸(xi)收了水分、元件貼(tiē)裝壓力、元器✊件及(jí)焊盤的可焊性、再(zai)流焊溫度的設置(zhì)、外界環境的影響(xiang)都可能是焊🛀錫珠(zhū)産生💞的原因。
下面(miàn)我就從各方面來(lai)分焊錫珠産生的(de)原因及解決方法(fa)。
焊膏的選用直接(jie)影響到焊接質量(liàng)。焊膏中金屬的含(hán)量、焊🏃♂️膏的氧化度(dù)，焊膏中合金焊料(liao)粉的粒度及焊膏(gāo)印刷到印制闆上(shàng)的厚度都能影響(xiang)焊珠的産🐅生。
A、焊膏(gao)的金屬含量。焊膏(gao)中金屬含量其質(zhi)量比約爲88％～92％，體積比(bi)約爲50%。當金屬含量(liang)增加時，焊膏的黏(nian)度增加，就能有效(xiào)地抵抗預熱過程(chéng)中汽化産生的力(lì)。另外✉️，金屬含🍓量的(de)增加，使金屬粉末(mo)排列緊密，使其在(zài)熔🌂化時更容結合(hé)而不被吹散。此外(wai)，金屬含📱量的增加(jia)🥰也可能減小👌焊膏(gāo)印刷後💃🏻的“塌落”，因(yīn)此，不易産生焊🌈錫(xī)珠。
B、焊膏的金屬氧(yǎng)化度。在焊膏中，金(jin)屬氧化度越高在(zài)❄️焊接時金屬💘粉末(mò)結合阻力越大，焊(hàn)膏與焊盤及元件(jiàn)之間就越不⭐浸潤(run)，從而✂️導緻可焊性(xìng)降低。實驗表明：焊(hàn)錫🏃🏻珠的發生率與(yǔ)金屬粉🈲末的氧化(huà)度成正比🏒。一般的(de)，焊膏中的焊料氧(yǎng)化度📱應控制在0.05％以(yi)下，最大❓極限爲0.15％。
C、焊(hàn)膏中金屬粉末的(de)粒度。焊膏中粉末(mò)的粒度越小，焊🤩膏(gao)的總體表面積就(jiu)越大，從而導緻較(jiao)細粉末的氧化度(du)較高，因而焊錫珠(zhu)🏃🏻♂️現象加劇。我們的(de)實驗表明：選用較(jiao)細顆粒度的焊膏(gao)時，更容易💘産生焊(hàn)錫粉。
D、焊膏在印制(zhi)闆上的印刷厚度(du)。焊膏印刷後的厚(hòu)度😄是💋漏闆印刷的(de)一個重要參數，通(tōng)常在0.12mm-20mm之間。焊膏過(guo)🔞厚會造成焊膏的(de)“塌落”，促進焊錫珠(zhū)的産生。
E、焊膏中助(zhu)焊劑的量及焊劑(ji)的活性。焊劑量太(tai)多，會造成焊膏的(de)局部塌落，從而使(shi)焊錫珠容易産生(shēng)。另外，焊🤩劑的🔆活性(xing)小時，焊劑的去氧(yǎng)化能力弱，從而也(ye)容易産🧑🏾🤝🧑🏼生錫珠。免(mian)清洗焊膏的活性(xing)較松香型和水溶(rong)型焊膏要低，因此(ci)就更有可能産生(shēng)焊錫珠。
F、此外，焊膏(gāo)在使用前，一般冷(lěng)藏在冰箱中，取出(chū)來以後應該使其(qí)恢複到室溫後打(da)開使用，否則，焊膏(gao)容易吸收水分，在(zai)再流焊錫飛濺而(ér)産生焊錫珠。
2、模闆(pǎn)的制作及開口。我(wo)們一般根據印制(zhi)闆上的焊盤來制(zhi)作模闆，所以模闆(pǎn)的開口就是焊盤(pán)的大小🔴。在印刷焊(hàn)膏時，容易把焊膏(gao)印刷到阻焊層上(shàng)，從而在再流焊時(shi)産生焊錫珠。因此(cǐ)，我們可以這樣來(lai)制作模闆，把模闆(pǎn)的開⭐口比焊盤的(de)實際尺寸減小10％，另(lìng)⭐外，可以更改開口(kǒu)的外形來達到理(li)想的效果。下面是(shi)幾種推薦的🈚焊盤(pan)設計：
模闆的厚度(dù)決了焊膏的印刷(shua)厚度，所以适當地(dì)減🈲小模⁉️闆的厚度(du)也可以明顯改善(shan)焊錫珠現象。我們(men)曾經進行過這樣(yàng)的實驗👌：起先使用(yòng)0.18mm厚的模闆，再流焊(han)後發現阻容元件(jiàn)旁邊的焊♌錫珠比(bi)較嚴重，後來，重新(xīn)制作了一張模闆(pǎn)，厚度改🍉爲0.15mm，開口形(xíng)式爲上面圖中的(de)前一種設計，再流(liú)焊基本上消除了(le)焊錫珠。
件貼裝壓(ya)力及元器件的可(kě)焊性。如果在貼裝(zhuāng)時壓力太高，焊膏(gao)就容易被擠壓到(dao)元件下面的阻焊(han)層上，在✌️再流😘焊時(shí)焊錫熔化跑到元(yuan)件的周圍形成焊(han)錫珠。解決方法可(ke)以減小貼裝時的(de)壓力，并采用上面(mian)推薦使用的模闆(pan)開口形式，避免焊(han)膏被擠壓到焊盤(pán)外邊去。另外，元件(jiàn)和焊盤焊性也有(yǒu)直接影響，如果元(yuan)件和焊盤的氧化(huà)度嚴重，也會造成(chéng)焊錫珠的産生。經(jīng)過熱風整平的焊(hàn)盤在焊膏印刷後(hòu)，改變了焊錫與焊(hàn)劑的比例，使焊劑(jì)的比例降低，焊盤(pán)越小，比例失🧑🏾🤝🧑🏼調越(yue)嚴重，這🥰也是産生(shēng)焊錫珠的一⭐個原(yuan)因。
再流焊溫度的(de)設置。焊錫珠是在(zài)印制闆通過再流(liu)焊時産生的，再流(liu)焊可分爲四個階(jiē)段：預熱、保溫、再流(liú)、冷🐉卻。在⭐預熱階段(duàn)使焊膏和元件及(ji)焊盤的溫度上升(shēng)到1200C—1500C之間，減小元器(qi)件在再流時的熱(rè)沖擊，在這個階段(duan)，焊膏中的焊劑開(kai)始汽化，從而可能(néng)使小顆粒金屬分(fèn)開跑到元件的底(di)下，在再流時跑到(dao)元件☁️周圍形成焊(hàn)錫珠。在這一階段(duan)，溫度上升不能太(tài)快㊙️，一般應小于1.50C/s，過(guò)快容易造成焊錫(xi)飛濺，形成焊錫珠(zhū)。所以應該調整再(zai)流🌈焊的溫度曲線(xiàn)，采取較适中的預(yu)熱溫度和預熱速(su)度來控制焊錫珠(zhu)的産生。
外界因素(sù)的影響。一般焊膏(gao)印刷時的最佳溫(wēn)度爲250C+30C，濕度爲相對(dui)濕度60％，溫度過高，使(shi)焊膏的黏度降低(di)，容易産生“塌🍓落”，濕(shi)度過模高，焊膏容(rong)易吸收水分，容易(yì)發生飛濺，這都是(shì)引起焊錫珠的原(yuan)因。另外，印制闆暴(bao)露在空🔴氣中較長(zhang)的時間會吸收水(shui)分，并發生焊盤氧(yang)化，可焊💃性變差，可(ke)以在1200C—1500C的幹燥箱中(zhong)烘烤12—14h,去除水汽。
綜(zōng)上可見，焊錫珠的(de)産生是一個極複(fú)雜的過程，我們在(zai)調整參數時應綜(zōng)合考慮，在生産中(zhōng)摸索經驗，達到對(duì)焊💜錫珠的最🚶♀️佳控(kong)制。
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