SMT产生锡珠的原因及对策

前言

     在表面着装技术精密发达的时代中,常常发生扰人的问题,其中以在零件部品旁,所发生小锡珠为最常见。

     本篇就探讨其发生原因与解决对策,提供使用人在制程上参考。

1.如图a.锡膏在印刷后,零件部品在植装时,置件压力过强,锡膏因此产生挤压。当进入回焊炉加热时,部品零件温度上升通常比基板来得快,而零件部品下方温度上升较慢。接着,零件部品的导体(极体)与锡膏接触地方,Flux因温度上升黏度降低,又因部品零件导体上方温度较高而爬升靠近。所以锡膏是由温度最高Pad外侧开始溶融。

2.如图b.溶融焊锡开始向零件部品的导体处往上爬,溶融焊锡形成像墙壁一般, 接着未溶融焊锡中Flux动向,因溶融焊锡而阻断停止流动,所以Flux无法向外流。当然所产生挥发溶剂(GAS)也因溶融焊锡而阻断包覆。

3.如图c.锡膏的溶融方向是向Pad的内部进行,Flux也向内部挤压,(GAS)也向内侧移动。零件部品a.点的下方因力量而使溶融焊锡到达b.点,又因吃锡不良a.点停止下降,产生c.力量逆流,a.b.c.d.的力量,使得焊锡移动。

• 零件部品氧化,在导体侧面吃锡是有界线的如图c.所示,结果反而焊锡受压析出形成锡珠。
• 另一方面Pad温度较快上升,在Pad上的溶融焊锡先产生回塑效果,无法拉引零件部品,此时的力量使得未溶融焊锡受压析出溶融而形成小锡珠。
• 锡膏内Flux易析出气泡,Flux流动力量加上挥发型溶剂的挥发,再加上零件部品在Pad上拉引的力量同时使得未溶融焊锡受挤压析出溶融而形成锡珠。
• 锡膏量过多或Pad面积太小,溶融焊锡所保有空间过小也易形成锡珠。

对策
     零件部品旁发生锡珠的原因很多,需检讨与修正。

1. 在设计上Pad的温度,能均匀上升,考虑受热平衡,来决定Pad大小及导体长宽。
2. 在设计上考虑锡高的量,零件部品的高度与Pad面积,使得溶融焊锡保有舒展空间。
3. 温度曲线不可急遽上升。
4. 印刷精度及印刷量的控制,与印刷时的管理。