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錫珠是再流焊中經(jīng)常碰到的焊接缺陷,多發(fā)生在焊接過(guò)程中的急速加熱過(guò)程中;或預熱區溫度過(guò)低,突然進(jìn)入焊接區,也容易產(chǎn)生錫珠?,F將錫珠產(chǎn)生的常見(jiàn)原因具體總結如下。
(1)再流溫度曲線(xiàn)設置不當。首先,如果預熱不充分,沒(méi)有達到溫度或時(shí)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(pán)和焊料顆粒表面的氧化膜,而且不能焊膏粉末中上升到焊料表面,無(wú)法改善液態(tài)的潤濕性,易產(chǎn)生錫珠。其解決方法是:使預熱溫度在120~150℃的時(shí)間適當延長(cháng)。其次,如果預熱區溫度上升速度過(guò)快,達到平頂溫度的時(shí)間過(guò)短,導致焊膏內部的水分、溶劑未完全揮發(fā)出來(lái),到達再流焊溫區時(shí),即可能引起水分、溶劑沸騰,濺出錫珠。因此,應注意升溫速率,預熱焊料的潤濕性受到影響,易產(chǎn)生錫珠。隨著(zhù)溫度的升高,液態(tài)焊料的潤濕性將得到明顯改善,從而減少錫珠的產(chǎn)生。但再流焊溫度太高,就會(huì )損傷元器件、印制板和焊盤(pán),所以要選擇適當的焊接溫度,使焊料具有較好的潤濕性。
(2)焊劑未能發(fā)揮作用。焊劑的作用是清除焊盤(pán)和焊料顆粒表面的氧化膜,從而改善液態(tài)焊料與焊盤(pán)、元器件引腳(焊端)之間的潤濕性。如果在涂敷焊膏之后,放置時(shí)間過(guò)長(cháng),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,再流焊時(shí)必然會(huì )產(chǎn)生錫珠。其解決辦法是:選用工作壽命超過(guò)4h的焊膏,或盡量縮短放置時(shí)間。
(3)模板的開(kāi)孔過(guò)大或變形嚴重。如果總在同一位置上出現錫珠,就有必要檢查金屬板的設計結構了。模板開(kāi)口尺寸精度達不到要求,對于焊盤(pán)偏大,以及表面材質(zhì)較軟(如銅模板),將會(huì )造成漏印焊膏的外形輪廓不清晰,互相橋連,這種情況多出現在細間距器件的焊盤(pán)漏印中,再流焊后必然造成引腳間大量錫珠的產(chǎn)生。其解決辦法是:應針對焊盤(pán)圖形的不同形狀和中心距,選擇適宜的模板材料及模板制作工藝來(lái)保證焊膏的印制質(zhì)量,縮小模板的開(kāi)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模板。
(4)貼片時(shí)放置壓力過(guò)大。過(guò)大的放置壓力可以把焊膏擠壓到焊盤(pán)之外,如果焊膏涂敷得較厚,過(guò)大的放置壓力更容易把焊膏擠壓到焊盤(pán)之外,再流焊后必然會(huì )產(chǎn)生錫珠。其解決辦法是:控制焊膏厚度,同時(shí)減少貼片頭的放置壓力。
(5)焊膏中含有水分。如果從冰箱中取出焊膏,直接開(kāi)蓋使用,因溫差較大而產(chǎn)生水汽凝結,在再流焊時(shí),極易引起水分的沸騰飛濺,形成錫珠。其解決辦法是:焊膏從冰箱取出后,通常應在室溫下放置4h以上,待密封筒內的焊盤(pán)溫度達到環(huán)境溫度后,再開(kāi)蓋使用。
(6)印制板清洗不干凈,使焊膏殘留于印制板表面及通孔中。其解決辦法是:加強操作者和工藝人員在生產(chǎn)過(guò)程中的責任心,嚴格遵照工藝要求和操作規程進(jìn)行生產(chǎn),加強工藝過(guò)程的質(zhì)量控制。
(7)采用非接觸式印刷或印刷壓力過(guò)大。非接觸式印刷中模板與PCB之間留有一定空隙,如果刮刀壓力控制不好,容易使模板下面的焊膏劑到PCB表面的非焊盤(pán)區,再流焊后必然會(huì )產(chǎn)生錫珠。其解決辦法是:如果無(wú)特殊要求,宜采用接觸式印刷或減少印刷壓力。
(8)焊劑失效。如果貼片至再流焊的時(shí)間過(guò)長(cháng),則因焊膏中焊料粒子的氧化,焊劑變質(zhì),活性降低,會(huì )導致焊膏不再流,焊球就會(huì )產(chǎn)生。其解決辦法是:選用壽命長(cháng)一些的焊膏(至少4h)。
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