波峰焊錫珠產生原因及解決方法

產生原因

1）波峰焊產生的錫珠 錫珠的形成原因錫珠是在線路板離開液態(tài)焊錫的時候形成的。當線路板與錫波分離時，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線路板上形成錫珠。因此，在設計錫波發(fā)生器和錫缸時，應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。

2）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。

3）錫珠形成的第二個原因是線路板材和阻焊層內揮發(fā)物 質的釋氣。如果線路板通孔的金屬層上有裂縫的話，這 些物質加熱后揮發(fā)的氣體就 會從裂縫中逸出，在線路板的元件面形成錫珠。

4）錫珠形成的第三個原因與助焊劑有關。助焊劑會殘留在元器件的下面或是線路板和搬運器（選擇性焊接使用的托盤）之間。如果助焊劑沒能被充分預熱并在線路板接觸到錫波之前燒盡，就會產生濺錫并形成錫珠。因此，應該嚴格遵循助焊劑供應商推薦的預熱參數(shù)。

5）阻焊層 錫珠是否會粘附在線路板上取決于基板材料。如果錫珠和線路板的粘附力小于錫珠的重力，錫珠就會從就會從 線路板上彈開落回錫缸中。 在這種情況下，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），更易造成錫珠粘在線路板上。

行業(yè)標準

1）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。

2）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。有關每平方英 寸少于5個錫珠的規(guī)定已經被刪除。

3）有關汽車和軍用產品的標準則不允許出現(xiàn)任何錫珠，所以線路板在焊接后必須被清洗，或將錫珠手工去除。影響錫珠形成的重要因素 防止錫珠的產生 歐洲一個研究小組的研究表明,線路板上的阻焊層是影 響錫珠形成最重要的一個因素。

解決方法

在大多數(shù)情況下，選擇適當 的阻焊層能避免錫珠的產生。使用一些特殊設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， 這樣在線路板離開波峰的時候，會有一些助焊劑殘留在線路板上，形成一層非常薄的膜，以防止錫珠附著在線路板上。 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：

1、盡可能地降低焊錫溫度；

2、使用更多地助焊劑可以減少錫珠，但將導致更多的助焊劑殘留；

3、盡可能提高預熱溫度，但要遵循助焊劑預熱參數(shù)，否 則助焊劑的活化期太短

4、更快的傳送帶速度也能減少錫珠。

（一），助焊劑方面的原因分析及預防控制辦法

1. 助焊劑中的水份含量較大或超標，在經過預熱時未能充分揮發(fā)；

2. 助焊劑中有高沸點物質或不易揮發(fā)物，經預熱時不能充分揮發(fā)；

這兩種原因是助焊劑本身“質量”問題所引起的，

在實際焊接工藝中，

可以通過“提高

預熱溫度或放慢走板速度等來解決”。

除此之外，

在選用助焊劑前應針對供商所提供樣品進

行實際工藝的確認，

并記錄試用時的標準工藝，

在沒有“錫珠”出現(xiàn)的情況下，

審核供應商

所提供的其他說明資料，在以后的收貨及驗收過程中，應核對供應商最初的說明資料。

（二），工藝方面的原因分析及預防控制辦法

1. 預熱溫度偏低，助焊劑中溶劑部分未完全揮發(fā)；

2. 走板速度太快未達到預熱效果；

3.鏈條（或PCB板面）傾角過小，錫液與焊接面接觸時中間有氣泡，氣泡爆裂后產生錫珠；

4. 助焊劑涂布的量太大，多余助焊劑未能完全流走或風刀沒有將多余焊劑吹下；

      這四種不良原因的出現(xiàn)，都和標準化工藝的確定有關，在實際生產過程中，應該嚴格按照已經訂好的作業(yè)指導文件進行各項參數(shù)的校正，對已經設定好的參數(shù)，不能隨意改動，相關參數(shù)及所涉及技術層面主要有以下幾點：

（1），關于預熱：一般設定在90-110攝氏度，這里所講“溫度”是指預熱后PCB板焊接面的實際受熱溫度，而不是“表顯”溫度；如果預熱溫度達不到要求，則焊后易產生錫珠。

（2），關于走板速度：一般情況下，建議用戶把走板速度定在1.1-1.4米/分鐘，但這不是絕對值；如果要改變走板速度，通常都應以改變預熱溫度作配合；

比如：要將走板速度加快，那么為了保證PCB焊接面的預熱溫度能夠達到預定值，就應當把預熱溫度適當提高；如果預熱溫度不變，走板速度過快時，焊劑有可能揮發(fā)不完全，從而在焊接時產生“錫珠”。

（3），關于鏈條（或PCB板面）的傾角：這一傾角指的是鏈條（或PCB板面）與錫液平面的角度，當PCB板走過錫液平面時，應保證PCB零件面與錫液平面只有一個切點；而不能有一個較大的接觸面；當沒有傾角或傾角過小時，易造成錫液與焊接面接觸時中間有氣泡，氣泡爆裂后產生“錫珠”。

（4），在波峰爐使用中，“風刀”的主要作用是吹去PCB板面多余的助焊劑，并使助焊劑在PCB零件面均勻涂布；一般情況下，風刀的傾角應在10度左右；如果“風刀”角度調整的不合理，會造成PCB表面焊劑過多，或涂布不均勻，不但在過預熱區(qū)時易滴在發(fā)熱管上，影響發(fā)熱管的壽命，而且在浸入錫液時易造成“炸錫”現(xiàn)象，并因此產生“錫珠”。在實際生產中，結合自身波峰焊的實際狀況，對相關材料進行選型，同時制訂嚴格《波峰焊操作規(guī)程》，并嚴格按照相關規(guī)程進行生產。經過實驗證明，在嚴格落實工藝技術的條件下，完全可以克服因為“波峰焊焊接工藝問題”產生的“錫珠”。