SMT生產(chǎn)中錫珠的產(chǎn)生原因及控制方法

二十多年來，隨著電子信息產(chǎn)品的輕、薄、省電、小型化、平面化的不斷發(fā)展，促使不同用途的電子產(chǎn)品必須采用表面貼裝（SMT）技術(shù)。而錫珠對于電子產(chǎn)品具有嚴(yán)重的危害性，因此如何減少錫珠是上海SMT企業(yè)重點(diǎn)管控的內(nèi)容之一。

根據(jù)相關(guān)案例，上海SMT生產(chǎn)中，回流焊接時(shí)，由于錫膏金屬微粒飛濺，容易形成微小球狀焊料珠或不規(guī)則形狀的焊料粒，這就是錫珠（見下圖）。錫珠是SMT生產(chǎn)的主要缺陷之一，直徑約為0.2～0.4mm，主要出現(xiàn)在貼片元件側(cè)面或者IC引腳之間，不僅影響PCB產(chǎn)品外觀，而且在使用中可能造成短路現(xiàn)象，嚴(yán)重影響電子產(chǎn)品質(zhì)量和壽命，甚至可能造成人身傷害。

錫珠是多種因素造成的，原材料、錫膏、模板、裝貼、回流焊、環(huán)境等都可能導(dǎo)致產(chǎn)生錫珠。因此研究它產(chǎn)生的原因，并力求進(jìn)行最有效控制就顯得猶為重要。hamiairport.cn

1. PCB質(zhì)量、元器件
PCB 的焊盤（PAD）設(shè)計(jì)不合理，如果元器件本體過多壓在PAD上把錫膏擠出過多,可能產(chǎn)生錫珠。設(shè)計(jì)PCB時(shí)，就要選定合適的元器件封裝及合適的PAD。
PCB阻焊膜印刷不好、表面粗糙，導(dǎo)致回流時(shí)出現(xiàn)錫珠，必須加嚴(yán)PCB來料入檢，阻焊膜嚴(yán)重不良時(shí)，必須批退或報(bào)廢處理。
焊盤有水份或污物，導(dǎo)致產(chǎn)生錫珠，必須仔細(xì)清除PCB上的水份或污物，再投用生產(chǎn)。
另外，經(jīng)常會遇到客戶來料為不同封裝尺寸器件的代用要求，導(dǎo)致器件和PAD不匹配，易產(chǎn)生錫珠，因此應(yīng)盡量避免代用。

2. PCB受潮
PCB中水分過多，貼裝后過回流爐時(shí)，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(jī)保焊膜（OSP）板，不允許烘烤。依生產(chǎn)周期算，OSP板未超3個(gè)月可上線生產(chǎn)，超3個(gè)月則需換料。

3. 錫膏選用
錫膏顯著地影響著焊接質(zhì)量，錫膏中的金屬含量、氧化物含量、金屬粉末粒度、錫膏活性等都不同程度影響著錫珠的形成。琟金屬含量、黏度。正常情況，錫膏中金屬含量的體積比約為50％左右、質(zhì)量比約為89％～91％，其余為助焊劑（Flux）、流變性調(diào)節(jié)劑、黏度控制劑、溶劑等。如果助焊劑比例過多，錫膏黏度降低，在預(yù)熱區(qū)，助焊劑氣化時(shí)產(chǎn)生的力過大易產(chǎn)生錫珠。
錫膏黏度是影響印刷性能的重要因素，通常在0.5 ～1.2 KPa·s之間，模板印刷時(shí)，錫膏黏度最佳約為0.8 KPa·s。金屬含量增加時(shí)，錫膏黏度增加，能更有效地抵抗預(yù)熱區(qū)中氣化產(chǎn)生的力，也可減小錫膏印刷后塌落趨勢，可減少錫珠。
氧化物含量。錫膏中氧化物含量也影響焊接效果。氧化物含量越高，金屬粉末熔化后結(jié)合過程中所受阻力就越大，回流焊階段，金屬粉末表面氧化物含量還會增高，不利于焊盤“潤濕”而產(chǎn)生錫珠。因此在金屬粉末（Powder）制程中須要求真空化操作，防止Powder氧化。
金屬粉末的粒度、均勻性。金屬粉末是極細(xì)小的球狀顆粒，其形狀、直徑大小及均勻性均影響其印刷性能。較細(xì)的顆粒中氧化物含量較高，如果細(xì)顆粒比例大，會有更好的印刷清晰度，但卻易產(chǎn)生塌邊，使錫珠增多；較大的顆粒比例大，使連錫增多，其均勻度相差大，會導(dǎo)致錫珠增多。
錫膏活性。錫膏活性不好，干得太快，如果加了過量稀釋劑，在預(yù)熱區(qū)，稀釋劑氣化產(chǎn)生的力過大易產(chǎn)生錫珠。如果遇到活性不好的錫膏，最好馬上停用更換活性好的。

板問題導(dǎo)致產(chǎn)生錫珠及其控制方法

模板太厚，錫膏印刷就厚，回流焊后易產(chǎn)生錫珠。
模板厚度選擇原則：

　　      器件特征　　　　　                     模版厚度（MM）

0201元件或IC引腳間距≤0.3mm　     　           0.07~0.1

0402元件或IC引腳間距0.4mm    　     　         0.1~0.12

0603元件或IC引腳間距≥0.5mm    　     　       0.12~0.15

如模板太厚導(dǎo)致錫珠多，盡快重新制作模板。
模板開孔未做防錫珠處理，易產(chǎn)生錫珠。無論有鉛或無鉛，印錫模板的Chip件開孔均需防錫珠開孔。
模板開口不當(dāng)、過大、偏移，都會導(dǎo)致錫珠產(chǎn)生。PAD大小決定著模板開孔的大小，模板開口設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的要素是尺寸、形狀。為避免錫膏印刷過量，將開口尺寸設(shè)計(jì)成小于相應(yīng)焊盤接觸面積的10％；無鉛模板開口設(shè)計(jì)應(yīng)比有鉛的大一些，使錫膏盡可能完全覆蓋焊盤。hamiairport.cn