SMT回流焊--焊锡技术教程

锡珠就是回流焊中的锡珠，在国际上对锡珠存在认可标准是：印制电路组件在600范围内不能出现超过5个锡珠。锡珠的存在表明工艺不完全正确，而且电子产品存在短路的危险，因此需要排除。下面folungwin小编和大家一起分析其产生的原因与控制方法：
产生锡珠的原因有多种 ，主要原因有两方面：
1、焊接印制板时，印制板上的通孔附近的水分受热而变成蒸汽。如果孔壁金属镀层较薄或
有空隙，水汽就会通过孔壁排除，如果孔内有焊料，当焊料凝固时水汽就会在焊料内产生空隙(针眼)，或挤出焊料在印制板正面产生锡珠。
2、在印制板反面(即接触波峰的一面)产生的锡珠是由于波峰焊接中一些工艺参数设置不当而造成的。如果助焊剂涂覆量增加或预热温度设置过低，就可能影响焊剂内组成成分的蒸发，在印制板进入波峰时，多余的焊剂受高温蒸发，将焊料从锡槽中溅出来，在印制板面上产生
不规则的锡珠。
针对以上两面原因，我们采取以下相应的解决措施：
1、通孔内适当厚度的金属镀层是很关键的，孔壁上的铜镀层最小应为25um,而且无空隙。
2、回流焊机预热区温度的设置应使线路板顶面的温度达到至少100°C。适当的预热温度不仅可消除焊料球，而且避免线路板受到热冲击而变形。
锡珠:回流焊中的锡珠形成的根本原因
在元件贴装过程中，焊膏被置于片式元件的引脚与焊盘之间，随着印制板穿过回流焊炉，焊膏熔化变成液体，如果与焊盘和器件引脚等润湿不良，液态焊锡会因收缩而使焊缝填充不充分，所有焊料颗粒不能聚合成一个焊点。部分液态焊锡会从焊缝流出，形成锡珠。回流焊接中出的锡珠，常常藏于矩形片式元件两端之间的侧面或细距引脚之间。因此，焊锡与焊盘和器件引脚润湿性差是导致锡珠形成的根本原因。
原因分析与控制方法:
造成焊锡润湿性差的原因很多，以下主要分析与相关工艺有关的原因及解决措施：
1、回流温度曲线设置不当。焊膏的回流是温度与时间的函数，如果未到达足够的温度或时间，焊膏就不会回流。预热区温度上升速度过快，达到平顶温度的时间过短，使焊膏内部的水分、溶剂未完全挥发出来，到达回流焊温区时，引起水分、溶剂沸腾，溅出焊锡球。实践证明，将预热区温度的上升速度控制在1～4°C/s是较理想的。
2、如果总在同一位置上出现焊球，就有必要检查金属板设计结构。模板开口尺寸腐蚀精度达不到要求，对于焊盘大小偏大，以及表面材质较软(如铜模板)，造成漏印焊膏的外形轮廓不清晰，互相桥连，这种情况多出现在对细间距器件的焊盘漏印时，回流焊后必然造成引脚间大量锡珠的产生。因此，应针对焊盘图形的不同形状和中心距，选择适宜的模板材料及模板制作工艺来保证焊膏印刷质量。
3、如果在贴片至回流焊的时间过长，则因焊膏中焊料粒子的氧化，焊剂变质、活性降低，会导致焊膏不回流，焊球则会产生。选用工作寿命长一些的焊膏(我们认为至少4小时，则会减轻这种影响。
4、另外，焊膏印错的印制板清洗不充分，使焊膏残留于印制板表面及通孔中。回流焊之前，被贴放的元器件重新对准、贴放，使漏印焊膏变形。这些也是造成焊球的原因。因此应加强操作者和工艺人员在生产过程的责任心，严格遵照工艺要求和操作规程行生产，加强工艺过程的质量控制。
焊接结珠的原因包括：
1、印刷电路的厚度太高；
2、焊点和元件重叠太多；
3、在元件下涂了过多的锡膏；
4、安置元件的压力太大；
5、预热时温度上升速度太快；
6、预热温度太高；
7、在湿气从元件和阻焊料中释放出来；
8、焊剂的活性太高；
9、所用的粉料太细；
10、金属负荷太低；
11、焊膏坍落太多；
12、焊粉氧化物太多；
13、溶剂蒸气压不足。
消除焊料结珠的最简易的方法也许是改变模版孔隙形状,以使在低托脚元件和焊点之间夹有较少的焊膏。
引起焊料成球的原因包括：
1、由于电路印制工艺不当而造成的油渍；
2、焊膏过多地暴露在具有氧化作用的环境中；
3、焊膏过多地暴露在潮湿环境中；
4、不适当的加热方法；
5、加热速度太快；
6、预热断面太长；
7、焊料掩膜和焊膏间的相互作用；
8、焊剂活性不够；
9、焊粉氧化物或污染过多；
10、尘粒太多；
11、在特定的软熔处理中,焊剂里混入了不适当的挥发物；
12、由于焊膏配方不当而引起的焊料坍落；
13、焊膏使用前没有充分恢复至室温就打开包装使用；
14、印刷厚度过厚导致“塌落”形成锡球；
15、焊膏中金属含量偏低。