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PCB板錫球的形成原因

制作過(guò)程中會(huì)存在許多問(wèn)題，錫球就是其中之一。錫球是在PCB線路板離開(kāi)液態(tài)焊錫的時(shí)候形成的。當(dāng)PCB線路板與錫波分離時(shí)，PCB線路板會(huì)拉出錫柱，錫柱斷裂落回錫缸 時(shí)，濺起的焊錫會(huì)在落在PCB線路板上形成錫球。因此，在設(shè) 計(jì)錫波發(fā)生器和錫缸時(shí)，應(yīng)注意減少錫的降落高度。小的降落高度有助于減少錫渣和濺錫現(xiàn)象。 氮?dú)獾氖褂脮?huì)加劇錫珠的形成。氮?dú)夥漳芊乐购稿a表面形成氧化層，增加了錫珠形成的概率，同時(shí)，氮?dú)庖矔?huì)影響焊錫的表面張力。

錫球形成的第二個(gè)原因是PCB線路板材和阻焊層內(nèi)揮發(fā)物質(zhì)的釋氣。如果PCB線路板通孔的金屬層上有裂縫的話，這些物質(zhì)加熱后揮發(fā)的氣體就會(huì)從裂縫中逸出，在PCB線路板的元件面形成錫珠。

錫球形成的第三個(gè)原因與助焊劑有關(guān)。助焊劑會(huì)殘留在元器件的下面或是PCB線路板和搬運(yùn)器（選擇性焊接使用的托盤）之間。如果助焊劑沒(méi)能被充分預(yù)熱并在PCB線路板接觸到錫波之前燒盡，就會(huì)產(chǎn)生濺錫并形成錫珠。因此，應(yīng)該嚴(yán)格遵循助焊劑供應(yīng)商推薦的預(yù)熱參數(shù)。
錫球是否會(huì)粘附在PCB線路板上取決于基板材料。如果錫珠和PCB線路板的粘附力小于錫珠的重力，錫珠就會(huì)從就會(huì)從PCB線路板上彈開(kāi)落回錫缸中。
在這種情況下，PCB線路板上的阻焊層是個(gè)非常重要的因素。比較粗燥（rough）的阻焊層會(huì)和錫珠有更小的接觸面，錫珠不易粘在PCB線路板上。在無(wú)鉛焊接過(guò)程中，高溫會(huì)使阻焊層更柔滑（softer），更易造成錫珠粘在PCB線路板上。

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定

一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)錫珠進(jìn)行了闡釋。分類從MIL-STD- 2000標(biāo)準(zhǔn)中的不允許有錫球，到IPC-A-610C標(biāo)準(zhǔn)中的每平方英寸少于5個(gè)。在IPC-A-610C標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定最小絕緣間隙0.13毫 米，直徑在此之內(nèi)的錫珠被認(rèn)為是合格的；而直徑大于或 等于0.13毫米的錫珠是不合格的，制造商必須采取糾正措施，避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。為無(wú)鉛焊接制訂的版IPCA- 610D標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有對(duì)錫球現(xiàn)象做清楚的規(guī)定。有關(guān)每平方英 寸少于5個(gè)錫珠的規(guī)定已經(jīng)被刪除。但有關(guān)汽車和產(chǎn)品 的標(biāo)準(zhǔn)則不允許出現(xiàn)任何錫珠，所以PCB線路板在焊接后必須被清洗，或?qū)㈠a珠手工去除。

防止錫球的產(chǎn)生

歐洲一個(gè)研究小組的研究表明,PCB線路板上的阻焊層是影 響錫球形成最重要的一個(gè)因素。在大多數(shù)情況下，選擇適當(dāng) 的阻焊層能避免錫珠的產(chǎn)生。使用一些特殊設(shè)計(jì)的助焊劑能 幫助避免錫球的形成。另外，要保證使用足夠多的助焊劑， 這樣在PCB線路板離開(kāi)波峰的時(shí)候，會(huì)有一些助焊劑殘留在PCB線路板上，形成一層非常薄的膜，以防止錫珠附著在PCB線路板上。 同時(shí)，助焊劑必須和阻焊層相兼容，助焊劑的噴涂必須采用助焊劑噴霧系統(tǒng)嚴(yán)格控制。
以下建議可以幫助您減少錫珠現(xiàn)象：

盡可能地降低焊錫溫度 使用更多地助焊劑可以減少錫珠，但將導(dǎo)致更多的助焊劑殘留 盡可能提高預(yù)熱溫度，但要遵循助焊劑預(yù)熱參數(shù)，否則助焊劑的活化期太短 更快的傳送帶速度也能減少錫珠 那么，究竟什么是錫珠呢？錫珠(solder beading)是述語(yǔ)，用來(lái)區(qū)分一種對(duì)片狀元件的錫球(solder balling)(圖一)1。錫珠是在錫膏塌落(slump)或在處理期間壓出焊盤時(shí)發(fā)生的。在回流期間，錫膏從主要的沉淀孤立出來(lái)，與來(lái)自其它焊盤的多余錫膏集結(jié)，或者從元件身體的側(cè)面冒出形成大的錫珠，或者留在元件的下面。 消除錫珠操作 錫珠盡量不通過(guò)直接去除的方式，在制作過(guò)程中加以注意，就能避免。
在表面貼裝過(guò)程操作不當(dāng)或外界環(huán)境不合符要求，也會(huì)引起錫珠產(chǎn)生：

1. 需重新印刷的PCB清洗得不干凈，或鋼網(wǎng)使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，令錫膏粘上鋼網(wǎng)的背面，都會(huì)使錫膏污染板面。通常這種情況引起的錫珠大小和位置都不規(guī)則。
2. PCB保管不善，如暴露在空氣中時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)令PCB吸水受潮，再流焊后出現(xiàn)散落的錫珠同時(shí)還會(huì)伴有錫洞。
3. 通常錫膏從冰箱中取出后應(yīng)恢復(fù)到室溫后才能打開(kāi)使用，若解凍時(shí)間不充分就使用時(shí)，會(huì)容易吸收空氣中的水份，在再流焊時(shí)焊錫飛濺而產(chǎn)生錫珠。
4. 表面貼裝過(guò)程對(duì)外界環(huán)境因素要求較高，溫度為25～30℃，相對(duì)濕度為60%。若溫度過(guò)高，會(huì)使錫膏的粘度降低，容易產(chǎn)生塌落；若濕度過(guò)高，則錫膏容易吸收水分而發(fā)生飛濺。

因此，應(yīng)對(duì)整個(gè)表面貼裝過(guò)程的操作和環(huán)境作出規(guī)范和要求，如規(guī)定錫膏和PCB的保管方法、印刷不良PCB的清洗方法及受潮PCB的處理方法等，并加強(qiáng)員工上崗前的培訓(xùn)。
此外，元件和焊盤的可焊性也會(huì)直接影響錫珠的產(chǎn)生，如果元件和焊盤的氧化嚴(yán)重，在錫膏印刷后，會(huì)改變焊錫與助焊劑的比例，使助焊劑的比例降低，這也是產(chǎn)生錫珠的一個(gè)原因。
可以說(shuō)，錫珠產(chǎn)生的原因是多種多樣的，只有我們潛心研究，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，才能逐步消除錫珠給我們帶來(lái)的影響。
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