PCB板錫珠的形成原因

Pcb電路板制作過程中會存在許多問題，錫珠就是其中之一。錫珠是在PCB線路板離開液態(tài)焊錫的時候形成的。當PCB線路板與錫波分離時，PCB線路板會拉出錫柱，錫柱斷裂落回錫缸 時，濺起的焊錫會在落在PCB線路板上形成錫珠。因此，在設(shè) 計錫波發(fā)生器和錫缸時，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。 氮氣的使用會加劇錫珠的形成。氮氣氛能防止焊錫表面形成氧化層，增加了錫珠形成的概率，同時，氮氣也會影響焊錫的表面張力。

錫珠形成的第二個原因是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)的氣體就會從裂縫中逸出，在PCB線路板的元件面形成錫珠。

錫珠形成的第三個原因與助焊劑有關(guān)。助焊劑會殘留在元器件的下面或是PCB線路板和搬運器（選擇性焊接使用的托盤）之間。如果助焊劑沒能被充分預(yù)熱并在PCB線路板接觸到錫波之前燒盡，就會產(chǎn)生濺錫并形成錫珠。因此，應(yīng)該嚴格遵循助焊劑供應(yīng)商推薦的預(yù)熱參數(shù)。
錫珠是否會粘附在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，錫珠就會從就會從PCB線路板上彈開落回錫缸中。
在這種情況下，PCB線路板上的阻焊層是個非常重要的因素。比較粗燥（rough）的阻焊層會和錫珠有更小的接觸面，錫珠不易粘在PCB線路板上。在無鉛焊接過程中，高溫會使阻焊層更柔滑（softer），更易造成錫珠粘在PCB線路板上。

行業(yè)標準及規(guī)定

一些行業(yè)標準對錫珠進行了闡釋。分類從MIL-STD- 2000標準中的不允許有錫珠，到IPC-A-610C標準中的每平方英寸少于5個。在IPC-A-610C標準中，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。為無鉛焊接制訂的最新版IPCA- 610D標準沒有對錫珠現(xiàn)象做清楚的規(guī)定。有關(guān)每平方英 寸少于5個錫珠的規(guī)定已經(jīng)被刪除。但有關(guān)汽車和軍用產(chǎn)品 的標準則不允許出現(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。

防止錫珠的產(chǎn)生

歐洲一個研究小組的研究表明,PCB線路板上的阻焊層是影 響錫珠形成最重要的一個因素。在大多數(shù)情況下，選擇適當 的阻焊層能避免錫珠的產(chǎn)生。使用一些特殊設(shè)計的助焊劑能 幫助避免錫珠的形成。另外，要保證使用足夠多的助焊劑， 這樣在PCB線路板離開波峰的時候，會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，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，用來區(qū)分一種對片狀元件獨特的錫球(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發(fā)生的。在回流期間，錫膏從主要的沉淀孤立出來，與來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 錫珠盡量不通過直接去除的方式，在制作過程中加以注意，就能避免。
在表面貼裝過程操作不當或外界環(huán)境不合符要求，也會引起錫珠產(chǎn)生：

1. 需重新印刷的PCB清洗得不干凈，或鋼網(wǎng)使用時間過長，令錫膏粘上鋼網(wǎng)的背面，都會使錫膏污染板面。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，如暴露在空氣中時間過長，會令PCB吸水受潮，再流焊后出現(xiàn)散落的錫珠同時還會伴有錫洞。
3. 通常錫膏從冰箱中取出后應(yīng)恢復(fù)到室溫后才能打開使用，若解凍時間不充分就使用時，會容易吸收空氣中的水份，在再流焊時焊錫飛濺而產(chǎn)生錫珠。
4. 表面貼裝過程對外界環(huán)境因素要求較高，最佳溫度為25～30℃，相對濕度為60%。若溫度過高，會使錫膏的粘度降低，容易產(chǎn)生塌落；若濕度過高，則錫膏容易吸收水分而發(fā)生飛濺。

因此，應(yīng)對整個表面貼裝過程的操作和環(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，并加強員工上崗前的培訓(xùn)。
此外，元件和焊盤的可焊性也會直接影響錫珠的產(chǎn)生，如果元件和焊盤的氧化嚴重，在錫膏印刷后，會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)生錫珠的一個原因。
可以說，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，才能逐步消除錫珠給我們帶來的影響。