PCB焊接锡珠成因分析与控制

    在 PCB 焊接过程中，锡珠是一种容易被忽视但却可能影响产品可靠性的缺陷。锡珠是指在焊点周围或元件下方出现的微小锡球，直径通常在 0.1mm-1mm 之间。虽然锡珠不会直接导致短路，但如果锡珠掉落在电路板的关键部位，可能会引起短路；同时，锡珠的存在也说明焊接工艺存在问题，可能会影响其他焊点的质量。很多工程师在焊接后发现锡珠，却不知道该如何控制。今天我们就从锡珠的成因、分类、危害和控制策略四个方面，给工程师们提供专业的解决方案，结合捷配的生产经验，帮大家彻底解决锡珠问题。

 

 

    首先，我们来分析锡珠的成因。锡珠的形成主要与焊膏的特性、印刷工艺、贴装工艺和回流焊工艺有关。具体来说，成因主要有以下几个方面：一是焊膏的问题，焊膏中的金属粉末粒径过大或过小，或者焊膏的粘度不合适，都会导致锡珠的形成；如果焊膏存放时间过长或存放条件不当，导致焊膏中的助焊剂失效，也会形成锡珠。二是印刷工艺的问题，钢网开孔过大或过小，或者印刷压力过大或过小，都会导致焊膏印刷不均，在回流过程中形成锡珠；钢网的厚度过厚，也会导致焊膏用量过多，形成锡珠。三是贴装工艺的问题，元件贴装时偏移过大，或者贴装压力过大，导致焊膏被挤压到元件下方，在回流过程中形成锡珠。四是回流焊工艺的问题，回流焊的升温速度过快，导致焊膏中的助焊剂快速挥发，将焊锡颗粒推出，形成锡珠；峰值温度过高，也会导致焊锡的流动性增强，形成锡珠。

 

    接下来，我们来看锡珠的分类。根据锡珠的位置，主要可以分为两类：一是表面锡珠，即出现在电路板表面或元件引脚周围的锡珠；二是内部锡珠，即出现在元件下方或电路板内部的锡珠。表面锡珠比较容易发现，而内部锡珠的隐蔽性较强，需要借助 X 射线检测设备才能发现。内部锡珠的危害更大，因为它可能会导致元件与电路板之间的接触不良，甚至引起短路。

 

    锡珠的危害主要体现在以下几个方面：一是影响产品的外观，尤其是在对外观要求高的产品中，锡珠的存在会导致产品不合格；二是存在短路隐患，如果锡珠掉落在电路板的相邻焊盘之间，可能会引起短路；三是影响产品的可靠性，锡珠的存在说明焊接工艺存在问题，可能会导致其他焊点出现缺陷。

 

    针对锡珠的控制策略，工程师们可以从以下几个方面入手：首先，选择合适的焊膏。建议选择金属粉末粒径为 20μm-38μm 的焊膏，这种粒径的焊膏流动性和润湿性较好，不易形成锡珠；同时，要选择粘度合适的焊膏，粘度一般在 100Pa?s-200Pa?s 之间。焊膏的存放条件也很重要，一般要存放在 - 4℃-10℃的环境中，使用前要提前回温，避免水分进入焊膏。其次，优化印刷工艺。钢网的开孔尺寸要根据焊盘的尺寸进行设计，一般来说，钢网开孔的宽度为焊盘宽度的 80%-90%，长度为焊盘长度的 90%-100%；钢网的厚度要根据焊盘的间距进行选择，引脚间距在 0.5mm 以下时，钢网厚度建议为 0.1mm-0.12mm。印刷压力要适中，一般在 0.1MPa-0.3MPa 之间，确保焊膏印刷均匀。再次，优化贴装工艺。元件贴装时要保证精度，偏移量不超过焊盘宽度的 10%；贴装压力要适中，避免挤压焊膏。最后，优化回流焊工艺。回流焊的升温速度要控制在 1℃/s-3℃/s 之间，避免助焊剂快速挥发；峰值温度要根据焊膏的类型进行调整，一般在 230℃-240℃之间，保温时间为 60-90 秒。捷配在生产过程中，会采用先进的印刷设备和回流焊设备，严格控制工艺参数，确保产品无锡珠缺陷。

 

    此外，工程师们还可以通过加强焊接后的检测来控制锡珠缺陷。对于表面锡珠，可以用放大镜或 AOI 设备进行检测；对于内部锡珠，可以用 X-Ray 设备进行检测。发现锡珠后，要及时分析成因，调整工艺参数，避免再次出现。

 

    锡珠是 PCB 焊接中常见的缺陷，需要工程师们从焊膏选择、印刷工艺、贴装工艺和回流焊工艺等多个方面入手，加强控制。捷配作为专业的 PCB 制造商，能为工程师们提供高质量的电路板和专业的技术支持，帮助大家减少锡珠等焊接缺陷的发生。