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锡膏在回流焊接中沾锡粒问题如何解决?

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人气:-发表时间:2018-09-27 11:20【

无铅锡膏在回流焊接中出现的沾锡粒,常常处于矩形片式元件两端之间的侧面或细距引脚之间,它的形成有多个方面的原因:

一方面,在元件贴装过程中,无铅锡膏被置于片式元件的引脚与焊盘之间,随着PCB穿过回流炉,无铅锡膏熔化变成液体,如果与焊盘和元件引脚等润湿不良,液态焊锡会因收缩而使所有焊料颗粒不能聚合成一个焊点,部分液态焊锡从焊缝流出,形成锡粒。因此,焊锡与焊盘和器件引脚润湿性差是导致锡粒形成的根本原因,为此我们除了在设计上改善焊盘及部品电极的润湿性外,必须有效的控制助焊剂的预热温度及时间,以提高助焊剂的活化性能。

另外在预热阶段,伴随除去锡膏中易挥发溶剂的过程,无铅锡膏内部会发生气化现象,有的被挤到Chip元件下面,回流时这部分无铅锡膏也会熔化,而后从片状阻容元件下挤出,形成锡珠。由其形成过程可见,预热温度越高,预热速度越快,就会加大气化现象中锡膏飞溅的可能,就越易形成锡珠。同时温度越高,焊锡的氧化会加速、焊锡粉表面的氧化膜会阻止焊锡粉之间很好地熔融为一体,会产生锡粒。这一现象采用适当的预热温度与预热速度可有效控制。

无铅锡膏的回流是温度与时间的函数,如果未到达足够的温度或时间,锡膏就不会回流。预热区温度上升速度过快,达到持平温度的时间过短,使锡膏内部的水分、溶剂未完全挥发出来,到达回流焊温区时,引起水分、溶剂沸腾,溅出焊锡粒。实践证明,将预热区温度的上升速度控制在1~3°C/s是较理想的。 

    如果回流焊预热的时间过长,或从贴装到回流的时间过长,则因锡膏中焊料粒子的氧化,焊剂变质、活性降低,会导致焊膏不回流,锡粒则会增多。(选用工作寿命长一些的焊膏(至少4小时),则会减轻这种影响。

沾锡粒现象是表面贴装(SMT)过程中的主要缺陷,锡粒的直径大致在0.2mm~0.4mm 之间,对产品的质量埋下了隐患。焊膏的印刷厚度、锡膏的组成及氧化度、网板的制作及开口、锡膏是否吸收了水分、元件贴装压力、元器件及焊盘的可焊性、再流焊温度的设置、外界环境的影响都可能是锡粒产生的原因。(A、当金属含量增加时,锡膏的黏度增加,印刷后的″塌落″减少,不易产生锡粒。B、锡膏中金属粉末的粒度越小,锡膏的总体表面积就越大,从而导致较细粉末的氧化度较高 焊剂的活性小时,焊剂的去氧化能力弱。免清洗锡膏的活性较松香型和水溶型锡膏要低,因此就更有可能产生焊锡珠。C、锡膏容易吸收水分,在回流焊时飞溅而产生锡粒。D、印刷到阻焊层上,从而在再流焊时产生锡粒(把模板的开口比焊盘的实际尺寸减小10%,更改开口的外形,但元件电极间距大时应注意部品移位竖立及未焊锡。)E、PCB可以在120℃-150℃的干燥箱中烘烤12-14h去除P板内的水汽。) 综上可见,锡粒的产生是一个极复杂的过程,我们在调整参数时应综合考虑,在生产中摸索经验,达到对锡粒的最佳控制。

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