PCB電路板焊接產(chǎn)生錫珠原因及解決辦法
PCB電路板SMT焊接加工制程中易產(chǎn)生錫珠,產(chǎn)品可靠性和質(zhì)量難以保障。那么焊接易產(chǎn)生錫珠是什么原因,怎么解決呢?現(xiàn)將錫珠產(chǎn)生的常見原因及解決方法具體總結如下。
錫珠一般在焊接前焊膏因為各種原因而超出焊盤外,而焊后獨立出現(xiàn)在焊盤與引腳外面,未能與焊膏融合,這樣就會形成錫珠,錫珠經(jīng)常出現(xiàn)在元器件兩側(cè)或細間距引腳之間,容易造成電路板短路。
PCB電路板焊接產(chǎn)生錫珠原因及解決辦法如下:
(1)、線路板的開孔過大或變形嚴重。 如果總在同一位置上出現(xiàn)錫珠,就有必要檢查金屬板的設計結構是否合理。電路板開口尺寸精度達不到要求,對于焊盤偏大,以及表面材質(zhì)較軟,將會造成漏印,焊膏的外形輪廓不清晰,互相橋連,這種情況多出現(xiàn)在細間距元器 件的焊盤漏印中,焊后必然造成引腳間大量錫珠產(chǎn)生的情況。
解決辦法是:應針對焊盤圖形的不同形狀和中心距,選擇適宜的板材及制作工藝來保證焊膏的印制質(zhì)量,縮小模板的開孔尺寸,嚴格控制模板制作工藝,或改用激光切割加電拋光的方法制作。
(2)、回流溫度曲線設置不當。 如果預熱不充分,沒有達到溫度或時間要求,焊劑不僅活性較低,而且揮發(fā)很少,不僅不能去除焊盤和焊料顆粒表面的氧化膜,而且不能從焊膏粉末中上升到焊料表面,無法改善液態(tài)焊料的潤濕性,易產(chǎn)生錫珠。
解決辦法是:首先使預熱溫度在120℃的時間適當延長;其次如果預熱區(qū)溫度上升速度過快,達到平頂溫度的時間過短,導致焊膏內(nèi)部的水分、溶劑未完全揮發(fā)出來,到達回流焊溫區(qū)時,即可能引起水分、溶劑沸騰,濺出錫珠,因此應注意升溫速率,預熱區(qū)溫度的上升速度控制在1~4℃/s范圍內(nèi)。
(3)、貼片時放置壓力過大。 過大的放置壓力可能把焊膏擠壓到焊盤之外,如果焊膏涂數(shù)得較厚,過大的放置壓力更容易把焊音擠壓到焊盤之外,這樣焊后必然會產(chǎn)生錫珠。
解決辦法是:控制焊膏厚度,同時減小貼片頭的放置壓力。
(4)、焊劑未能發(fā)揮作用。 焊劑的作用是清除焊盤和焊料表面的氧化銀,從而改善焊料與焊盤、元器件引腳之間的潤濕性,如果在涂敷之后,放置時間過長,焊劑容易揮發(fā),就失去了焊劑的脫氧作用,液態(tài)焊料潤濕性變差,回流焊時必然會產(chǎn)生錫珠。
解決辦法是:選用工作壽命比較長的焊膏,或盡量縮短放置時間。
(5)、焊膏中含有水分。 如果從冰箱中取出焊膏直接開蓋使用,因溫差較大而會產(chǎn)生水汽凝結,在再流焊時,極易引起水分的沸騰飛濺,形成錫珠。
解決辦法是:焊膏從冰箱取出后,通常應在室溫下放置2h以上,將密封間內(nèi)的焊膏溫度達到環(huán)境溫度后,再開蓋使用。
(6)、助焊劑失效,錫膏活性不好。 如果SMT貼片至回流焊的時間過長,則因焊膏中的焊料粒子氧化,助焊劑變質(zhì),活性降低,會導致焊膏不流動,焊球就會產(chǎn)生。錫膏活性不好,干得太快,如果加了過量稀釋劑,在預熱區(qū),稀釋劑氣化產(chǎn)生的力過大易產(chǎn)生錫珠。
解決辦法是:選用工作壽命長一些的焊膏和助焊劑,比如工作壽命至少4h的焊膏。如果遇到活性不好的錫膏,最好馬上停用更換活性好的。
(7)、PCB受潮。PCB中水分過多,貼裝后過回流爐時,由于水分急劇膨脹產(chǎn)生氣體,產(chǎn)生錫珠。要求PCB在投入SMT生產(chǎn)前必須是干燥真空包裝,如有受潮需要用烘箱烘烤后使用。對于有機保焊膜(OSP)板,不允許烘烤。依生產(chǎn)周期算,OSP板未超3個月可上線生產(chǎn),超3個月則需換料。
(8)、PCB線路板清洗不干凈,焊膏殘留于PCB表面及通孔中。
解決辦法是:提高操作者和工藝人員在生產(chǎn)過程中的責任心,嚴格遵照工藝要求和操作規(guī)程進行生產(chǎn),加強工藝過程的的質(zhì)量控制。
(9)、采用非接觸式印刷或印刷壓力過大。 非接觸式印刷中模板與PCB之間留有一定空隙,如果刮力壓力控制不好,容易使模板下面的焊膏擠到PCB表面的非焊盤區(qū),焊后必然會產(chǎn)生錫珠。
解決辦法是,如無特殊要求,宜采用接柱式印刷或減小印刷壓力。
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