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貼片工廠錫珠產(chǎn)生原因及改善方法

  如今,SMT貼片組裝技術(shù)由于其貼片元件體積小、低成本、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)在電子行業(yè)和電子產(chǎn)品中的應(yīng)用越來越廣泛。


  很多貼片工廠會(huì)發(fā)現(xiàn),在生產(chǎn)過程中經(jīng)常會(huì)有錫珠產(chǎn)生,錫珠不但影響電子產(chǎn)品的外觀,更重要的是在產(chǎn)品應(yīng)用過程中錫珠有可能脫落,造成組件短路,嚴(yán)重影響電子產(chǎn)品的質(zhì)量。所以,我們有必要弄清錫珠產(chǎn)生的原因,并在SMT組裝過程中對(duì)其進(jìn)行有效的控制,盡量減少錫珠的產(chǎn)生,最終提高電子產(chǎn)品的可靠性。


  錫珠產(chǎn)生的原因


  在印刷和貼片后,一些錫膏有可能因?yàn)樘蛘呤艿綌D壓等原因超出焊盤范圍,緊接著,回流焊接時(shí),這些超出焊盤外的錫膏無法和焊盤上的錫膏熔融在一起,便在元件側(cè)面或焊盤、引腳等附近獨(dú)立出來,由于表面張力的作用,這些獨(dú)立出來的錫膏會(huì)聚成球狀,冷卻形成錫珠。


  在具體生產(chǎn)過程中,很多生產(chǎn)細(xì)節(jié)和工藝設(shè)置都會(huì)形成錫珠,我們將從材料和工藝兩方面進(jìn)行總結(jié)。


  材料方面:

 、 錫膏觸變系數(shù);


 、 錫膏冷坍塌或輕微熱坍塌;


 、 焊劑過多或活性溫度低;


 、 錫粉氧化或顆粒不均勻;


 、 PCB焊盤間距。


 、 刮刀材質(zhì)輕度小或變形;


 、 鋼網(wǎng)孔壁不平滑,有毛刺;


 、 焊盤及元件可焊性差;


  ⑨ 錫膏吸潮或有水分。


  工藝方面:


 、 錫量過多;


  ② 鋼網(wǎng)與PCB接觸面有錫膏殘留;


  ③ 熱量不平衡或爐溫設(shè)置不當(dāng);


 、 貼片壓力過大;


 、 PCB與鋼網(wǎng)印刷間隙過大;


 、 刮刀角度;


 、 鋼網(wǎng)孔間距小或開口比率不合適;


 、 錫膏使用前未進(jìn)行正確的回溫;


 、 人為、設(shè)備、環(huán)境等其他因素。


  減少錫珠的方法


  找到了造成錫珠的原因,就要找到解決問題的方法。方法都是在不斷的實(shí)踐中找到的,作為一家有著14年電子組裝生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的公司,迅得的技術(shù)團(tuán)隊(duì)一直在不斷尋求電子產(chǎn)品高品質(zhì)、高可靠性的生產(chǎn)方法,總結(jié)了以下幾個(gè)方法。


  選擇合適的錫膏


  選擇什么樣的錫膏對(duì)焊接質(zhì)量起著直接影響。一旦選擇不適合產(chǎn)品工藝要求的錫膏,那么就會(huì)導(dǎo)致錫珠的產(chǎn)生。錫膏中金屬的含量、金屬顆粒大小、氧化度和印刷到焊盤上的厚度都是導(dǎo)致錫珠產(chǎn)生的危險(xiǎn)因素。在正式批量使用前,可以對(duì)錫膏進(jìn)行試用,如果印刷效果能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),那么可以使用;如果不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),那么就需要考慮更換錫膏。


  根據(jù)迅得生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),使用金屬含量高的錫膏會(huì)有效降低錫珠的產(chǎn)生。因?yàn)榻饘俸扛咭馕吨a膏粘度高,能夠有效地抵抗預(yù)熱過程中汽化產(chǎn)生的力。而且,金屬含量增加了,金屬粉末的排列會(huì)變得更加緊密,在錫膏融化時(shí)不易被吹散。


  錫膏的金屬氧化度應(yīng)控制在0.05%以下,金屬氧化度越高,可焊性越低,發(fā)生錫珠的機(jī)會(huì)就越多,因此,錫膏金屬氧化度需要嚴(yán)格控制。相應(yīng)地,錫膏中粉末的顆粒越小,錫膏的總體表面積就會(huì)越大,那么金屬氧化度也會(huì)升高,更容易引起錫珠的產(chǎn)生。


  焊盤上錫膏的厚度要嚴(yán)格控制,通常在0.1mm到0.2mm之間,錫膏過厚會(huì)促進(jìn)錫珠的產(chǎn)生。而錫膏在焊盤上的厚度又與刮刀角度、刮刀移動(dòng)速度和力度都有關(guān),必須要合理地控制這些因素,這樣才能得到合適的錫膏厚度。


  錫膏中的助焊劑的量需要控制在合適的范圍內(nèi),助焊劑太多,錫膏的局部會(huì)塌落,容易產(chǎn)生錫珠。如果助焊劑的活性太低,其去氧化能力變?nèi),也?huì)產(chǎn)生錫珠。


  除此之外,錫膏的儲(chǔ)存和使用條件也需要特別注意。一般情況下,錫膏應(yīng)儲(chǔ)存在0到10℃的條件下,使用之前,要在室溫回溫,充分回溫前,是絕對(duì)不能將錫膏的蓋子打開的。


  合理設(shè)計(jì)鋼網(wǎng)開口


  對(duì)于鋼網(wǎng),要正確選擇鋼網(wǎng)厚度,嚴(yán)格控制鋼網(wǎng)的開口比例。鋼網(wǎng)厚度應(yīng)根據(jù)PCB板上引腳間距最小的器件確定,優(yōu)先選擇較薄的鋼網(wǎng),盡量不去選擇較厚的鋼網(wǎng)。這樣可以有效地降低錫珠發(fā)生的可能性。


  鋼網(wǎng)開口形狀和開口大小不恰當(dāng)也會(huì)引起錫珠。適當(dāng)減小鋼網(wǎng)開口大小可以有效地減少錫珠的產(chǎn)生。除此以外,鋼網(wǎng)的清洗質(zhì)量要不斷提高,這樣有利于提高錫膏印刷質(zhì)量,印刷質(zhì)量提高了,后續(xù)的貼片、焊接過程中就不易產(chǎn)生缺陷。及時(shí)清潔鋼網(wǎng)有利于去掉PCB板表面殘留錫膏,這樣能夠防止錫珠的產(chǎn)生。


  提高器件和焊盤的可焊性


  器件和焊盤的可焊性對(duì)錫珠產(chǎn)生有著直接的影響。如果器件和焊盤的可焊性不佳,也會(huì)產(chǎn)生造成錫珠產(chǎn)生,所以,需要確保器件和PCB的來料質(zhì)量。


  優(yōu)化焊接溫度曲線


  無論錫珠的產(chǎn)生與上文的諸多因素相關(guān),但最終產(chǎn)生都是在焊接過后,所以,焊接時(shí)的溫度變化曲線在控制錫珠的過程中起到了十分關(guān)鍵的作用;亓骱附拥臏囟刃枰(jīng)過四個(gè)溫區(qū),預(yù)熱、升溫、回流、冷卻。為了防止錫珠的產(chǎn)生,在預(yù)熱階段,溫度上升不能太快,升溫速度需要控制在2℃/秒以下,否則,容易引起錫膏坍塌或飛濺,形成錫珠。同樣的道理也適用于之后的步驟,總之,回流焊爐的溫度必須要好好控制,避免溫度上升太快,造成焊接缺陷。


  其它措施


  錫膏對(duì)溫度和濕度的要求特別高,溫度過高,錫膏粘度會(huì)下降,容易產(chǎn)生坍塌,產(chǎn)生錫珠。而且,錫膏容易吸收水分,這樣在焊接的過程中容易發(fā)生飛濺,產(chǎn)生錫膏。所以,必須要嚴(yán)格控制組裝車間溫度,通常情況下,溫度設(shè)置在18℃到28℃之間,相對(duì)濕度設(shè)置在40%到70%之間。


   江西英特麗電子科技有限公司成立于2016年5月,公司總部位于江西省撫州市臨川高新科技產(chǎn)業(yè)園。公司自主研發(fā)直流及交流充電樁,以及儲(chǔ)能類產(chǎn)品,同時(shí)也為新能源和工業(yè)行業(yè)提供一站式的EMS服務(wù). 現(xiàn)有30,000平方米的廠房面積,24條SMT產(chǎn)線,8條插件線,4條波峰焊線,8條組裝線,4條包裝線,總投資10個(gè)億,配備先進(jìn)完善的數(shù)字化管理體系,致力于打造充電行業(yè)及儲(chǔ)能行業(yè)的優(yōu)秀ODM,及EMS工業(yè)4.0智慧工廠。

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