波峰焊接基础技术理论之六

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1、波峰焊接基礎技術理論之六軟釺接中錫珠的產生與預防內容1.軟釺接中濺錫珠缺陷現象及其判斷標準1.1軟釺接中的濺錫珠缺陷現象1.2IPC-610C對濺錫珠缺陷的可接收條件2.錫珠形成的原因2.1波峰焊接中濺錫珠的形成原因2.2再流焊接中濺錫珠的形成原因3.軟釺接中濺錫珠的預防方法3.1波峰焊接中的預防方法3.2再流焊接中的預防方法1.軟釺接中錫珠缺陷現象及其判斷標準1.1軟釺接中錫珠缺陷現象軟釺接後，在PCB上不是設計所需的位置所找到的釺料包括釺料塵(solderfine)、錫球(solderball)和錫珠(solderbead)等，統稱為濺釺料現象。錫塵是細小的，尺寸接近原始

2、焊膏粉末。對於-325~+500的網目尺寸，粉末直徑是25-45微米。錫塵是由顆粒的聚結而形成的，所以大於原始的粉末尺寸。濺釺料只是表面污染的一種，其他類型的汙深包括水漬污染和助焊劑飛濺等，但它們的影響較小。釺料飛濺是一種可能造成短路的缺陷。⑴波峰焊接的濺錫珠現象波峰焊接過程中，焊後在PCB板面上會存在少量的、細小的錫珠。它們通常都出現在插裝焊點的周圍，特別是在諸如96芯、64芯焊點的周圍以及厚膜電路相鄰焊點之間，如圖1所示。⑵再流焊中的濺錫珠現象焊膏是由各種金屬合金組成，再流焊接中錫珠通常是在焊膏塌落(slump)或在處理期間壓出焊盤時發生的，如圖2所示。在再流期間，焊膏從

3、主要的沉澱中孤立出來，與來自其他焊盤的多餘焊膏集結，或者從元件體的側面冒出形成大的錫珠，或者留在元件的下面，如圖3所示。1.2IPC-610C對錫珠缺陷的可接收條件不合格--1，2，3級要求●錫珠/飛濺的出現破壞了設定規定的最小電氣間隙；這些錫珠沒有被塗敷層夾陷(指產品在正常的使用環境下，錫珠不會發生移動)，也沒有附著在金屬觸點上。不合格(跡象)--1，2，3級要求●錫珠/飛濺分佈在焊盤或印製線條周圍0.13mm範圍內或者錫珠直徑大於0.13mm，如圖4(a)所示。IPC-A-610C將0.13mm(0.00512")直徑的釺料或每600mm2(0.9in2)面積上少於五顆分

4、為第一類可接受的，並作為第二與第三類的工藝標記。IPC-A-610C允許“夾陷的”不干擾最小電氣間隙的錫球。可是，即使是“夾陷”的錫球都可能在運輸、處理或經受振動後變成可移動的。錫珠在PCA組件的再流焊接和波峰焊接等工藝應用中都遇到。因此，查明其形成原因及相關的影響因素，就可以改善PCA軟釺接的合格率、提高產品品質、提高長期工作的可靠性和降低返工與修理成本。2錫珠形成的原因2.1波峰焊接中濺錫珠的形成原因⑴“小爆炸”理論波峰焊接中在PCB的焊接面及元件面上均可能產生錫珠飛濺現象。普遍認為在PCB進入波峰之前有水汽滯留在PCB上的話，一旦與波峰釺料接觸，在劇烈升溫的過程中，就會

5、在極短的時間內迅速汽化變成蒸汽，發生爆發性的排氣過程。正是這種劇烈的排氣可能引發正處在熔融狀態中的焊接點內部的小爆炸，從而促使釺料顆粒在脫離波峰時飛濺在PCB上形成錫珠。在波峰焊接前PCB水汽的來源，杭州東方通信公司對此進行過專題研究和試驗，歸納的結論如下：①製造環境和PCB存放時間製造環境對電子裝聯的焊接品質有著很大的影響。製造環境的濕度較重，或PCB包裝開封較長時間後再進行貼片和波峰焊生產，或者PCB貼片、插裝後放置一段時間後再進行波峰焊，這些因素都很有可能使PCB在波峰焊接過程中產生錫珠。如果製造環境的濕度太大，在產品製造過程中空氣浮動著水汽很容易會在PCB表面凝結，使

6、PCB通孔中凝結有水珠，在過波峰焊時，通孔中的水珠經過預熱溫區後可能還沒有完全揮發完，這些沒有揮發完的水珠接觸到波峰的焊錫時，經受了高溫，就會在短時間內汽化變成蒸汽，而此時正是形成焊點的時候，水汽就會在焊料內產生空隙，或擠出焊料產生錫球。嚴重的話就會形成一個爆點，並在它的周圍分佈有被吹開的細小的錫珠。假如PCB在包裝開封較長時間後再進行貼片和波峰焊，通孔中也會凝結有水珠；PCB完成貼片後或插裝完成後放置了一段時間，也會凝結水珠。同樣的原因，這些水珠都有可能在波峰焊過程中導致錫珠產生。因而，作為從事電子裝聯的企業，對製造環境的要求和對產品製造過程中的時間安排顯得特別地重要。貼片

7、完成後的PCB應在24小時內完成插裝並進行波峰焊，假如天氣晴朗乾燥，可以在48小時內完成。②PCB阻焊材料和製作品質在PCB製造過程中所使用的阻焊膜也是波峰焊產生錫球的原因之一。因為阻焊膜與助焊劑有一定的親合性，阻焊膜加工不良常常會引起錫珠粘附，產生焊錫球。PCB的製造品質不好也會在波峰焊時產生錫球。如果PCB通孔的孔壁鍍層較薄或者鍍層中有空隙，PCB通孔附著的水分受熱變成蒸汽，水汽就會通過孔壁排出，遇到焊料就會產生錫球。因而在通孔內有造當的鍍層厚度是很關鍵的，孔壁上的鍍層厚度最小應為25μm。PCB通