原材問題導致產(chǎn)生錫珠及其控制方法介紹
一、原材問題:
1. PCB質(zhì)量、元器件
PCB 的焊盤(PAD)設計不合理,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。設計PCB時,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,導致回流時出現(xiàn)錫珠,必須加嚴PCB來料入檢,阻焊膜嚴重不良時,必須批退或報廢處理。焊盤有水份或污物,導致產(chǎn)生錫珠,必須仔細清除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,導致器件和PAD不匹配,易產(chǎn)生錫珠,因此應盡量避免代用。
2. PCB受潮
PCB中水分過多,貼裝后過回流爐時,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。對于有機保焊膜(OSP)板,不允許烘烤。依生產(chǎn)周期算,OSP板未超3個月可上線生產(chǎn),超3個月則需換料。
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。
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,在預熱區(qū),助焊劑氣化時產(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 K Pa·s之間,模板印刷時,錫膏黏度z佳約為0.8 KPa·s。金屬含量增加時,錫膏黏度增加,能更有效地抵抗預熱區(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。較細的顆粒中氧化物含量較高,如果細顆粒比例大,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,z好馬上停用更換活性好的。
二、電路板基板清洗
在電路板基板加工過程中,錫膏和助焊劑會產(chǎn)生殘留物質(zhì),焊劑殘留物會隨著時間逐漸硬化并形成金屬鹵酸鹽等腐蝕物,對電子產(chǎn)品的工作壽命和可靠性產(chǎn)生影響。因此徹底清除印制板的殘留焊劑、焊料及其它污染物,對電路板基板進行清洗是非常有必要的。
不同類型的助焊劑殘留的成分不同,水基清洗劑的清洗材料對去除焊接殘留的能力也不同。在機器因素上,需考慮運行時是否存在泡沫問題。目前大部分清洗工藝分為超聲波清洗工藝和噴淋清洗工藝。在噴淋清洗工藝下,對泡沫的容忍度更低,要求無泡或泡沫極小且能迅速消泡。
電路板基板清洗劑在滿足清洗的條件下,還需考慮環(huán)保問題。目前普遍適用的是RoHS 2.0,REACH法規(guī),歐盟無鹵指令HF,索尼標準SS-00259等法令法規(guī)。在選擇清洗劑的時候注意是否滿足以上法令法規(guī)要求。
推薦合明科技的水基清洗劑W3000D-2,對電路板基板上錫膏和助焊劑會產(chǎn)生殘留物質(zhì),有相當優(yōu)秀的清洗效果。