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贴片工厂锡珠产生原因及改善方法

  • 发布时间:2024-09-06 15:43:03
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    地址:江西,抚州,江西省抚州市临川高新科技产业园8-9栋
    公司:江西英特丽电子科技有限公司
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      如今,SMT贴片组装技术由于其贴片元件体积小、低成本、高可靠性等优点在电子行业和电子产品中的应用越来越广泛。

      很多贴片工厂会发现,在生产过程中经常会有锡珠产生,锡珠不但影响电子产品的外观,更重要的是在产品应用过程中锡珠有可能脱落,造成组件短路,严重影响电子产品的质量。所以,我们有必要弄清锡珠产生的原因,并在SMT组装过程中对其进行有效的控制,尽量减少锡珠的产生,最终提高电子产品的可靠性。

      锡珠产生的原因

      在印刷和贴片后,一些锡膏有可能因为坍塌或者受到挤压等原因超出焊盘范围,紧接着,回流焊接时,这些超出焊盘外的锡膏无法和焊盘上的锡膏熔融在一起,便在元件侧面或焊盘、引脚等附近独立出来,由于表面张力的作用,这些独立出来的锡膏会聚成球状,冷却形成锡珠。

      在具体生产过程中,很多生产细节和工艺设置都会形成锡珠,我们将从材料和工艺两方面进行总结。

      材料方面:

       锡膏触变系数小;

       锡膏冷坍塌或轻微热坍塌;

       焊剂过多或活性温度低;

      ④ 锡粉氧化或颗粒不均匀;

       PCB焊盘间距小;

       刮刀材质轻度小或变形;

       钢网孔壁不平滑,有毛刺;

       焊盘及元件可焊性差;

       锡膏吸潮或有水分。

      工艺方面:

       锡量过多;

       钢网与PCB接触面有锡膏残留;

       热量不平衡或炉温设置不当;

      ④ 贴片压力过大;

       PCB与钢网印刷间隙过大;

       刮刀角度小;

       钢网孔间距小或开口比率不合适;

       锡膏使用前未进行正确的回温;

       人为、设备、环境等其他因素。

      减少锡珠的方法

      找到了造成锡珠的原因,就要找到解决问题的方法。方法都是在不断的实践中找到的,作为一家有着14年电子组装生产经验的公司,迅得的技术团队一直在不断寻求电子产品高品质、高可靠性的生产方法,总结了以下几个方法。

      选择合适的锡膏

      选择什么样的锡膏对焊接质量起着直接影响。一旦选择不适合产品工艺要求的锡膏,那么就会导致锡珠的产生。锡膏中金属的含量、金属颗粒大小、氧化度和印刷到焊盘上的厚度都是导致锡珠产生的危险因素。在正式批量使用前,可以对锡膏进行试用,如果印刷效果能够达到标准,那么可以使用;如果不能达到标准,那么就需要考虑更换锡膏。

      根据迅得生产经验,使用金属含量高的锡膏会有效降低锡珠的产生。因为金属含量高意味着锡膏粘度高,能够有效地抵抗预热过程中汽化产生的力。而且,金属含量增加了,金属粉末的排列会变得更加紧密,在锡膏融化时不易被吹散。

      锡膏的金属氧化度应控制在0.05%以下,金属氧化度越高,可焊性越低,发生锡珠的机会就越多,因此,锡膏金属氧化度需要严格控制。相应地,锡膏中粉末的颗粒越小,锡膏的总体表面积就会越大,那么金属氧化度也会升高,更容易引起锡珠的产生。

      焊盘上锡膏的厚度要严格控制,通常在0.1mm到0.2mm之间,锡膏过厚会促进锡珠的产生。而锡膏在焊盘上的厚度又与刮刀角度、刮刀移动速度和力度都有关,必须要合理地控制这些因素,这样才能得到合适的锡膏厚度。

      锡膏中的助焊剂的量需要控制在合适的范围内,助焊剂太多,锡膏的局部会塌落,容易产生锡珠。如果助焊剂的活性太低,其去氧化能力变弱,也会产生锡珠。

      除此之外,锡膏的储存和使用条件也需要特别注意。一般情况下,锡膏应储存在0到10℃的条件下,使用之前,要在室温回温,充分回温前,是绝对不能将锡膏的盖子打开的。

      合理设计钢网开口

      对于钢网,要正确选择钢网厚度,严格控制钢网的开口比例。钢网厚度应根据PCB板上引脚间距最小的器件确定,优先选择较薄的钢网,尽量不去选择较厚的钢网。这样可以有效地降低锡珠发生的可能性。

      钢网开口形状和开口大小不恰当也会引起锡珠。适当减小钢网开口大小可以有效地减少锡珠的产生。除此以外,钢网的清洗质量要不断提高,这样有利于提高锡膏印刷质量,印刷质量提高了,后续的贴片、焊接过程中就不易产生缺陷。及时清洁钢网有利于去掉PCB板表面残留锡膏,这样能够防止锡珠的产生。

      提高器件和焊盘的可焊性

      器件和焊盘的可焊性对锡珠产生有着直接的影响。如果器件和焊盘的可焊性不佳,也会产生造成锡珠产生,所以,需要确保器件和PCB的来料质量。

      优化焊接温度曲线

      无论锡珠的产生与上文的诸多因素相关,但最终产生都是在焊接过后,所以,焊接时的温度变化曲线在控制锡珠的过程中起到了十分关键的作用。回流焊接的温度需要经过四个温区,预热、升温、回流、冷却。为了防止锡珠的产生,在预热阶段,温度上升不能太快,升温速度需要控制在2℃/秒以下,否则,容易引起锡膏坍塌或飞溅,形成锡珠。同样的道理也适用于之后的步骤,总之,回流焊炉的温度必须要好好控制,避免温度上升太快,造成焊接缺陷。

      其它措施

      锡膏对温度和湿度的要求特别高,温度过高,锡膏粘度会下降,容易产生坍塌,产生锡珠。而且,锡膏容易吸收水分,这样在焊接的过程中容易发生飞溅,产生锡膏。所以,必须要严格控制组装车间温度,通常情况下,温度设置在18℃到28℃之间,相对湿度设置在40%到70%之间。

      江西英特丽电子科技有限公司成立于2016年5月,公司总部位于江西省抚州市临川高新科技产业园。公司自主研发直流及交流充电桩,以及储能类产品,同时也为新能源和工业行业提供一站式的EMS服务. 现有30,000平方米的厂房面积,24条SMT产线,8条插件线,4条波峰焊线,8条组装线,4条包装线,总投资10个亿,配备先进完善的数字化管理体系,致力于打造充电行业及储能行业的优秀ODM,及EMS工业4.0智慧工厂。

    贴片工厂锡珠产生原因及改善方法

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