PCBA科技 - 表面貼裝波峰焊後錫珠產生的原因

1 “小爆炸”理論

在波峰焊中，錫珠飛濺可能會發生在PCB的焊接表面和元件表面。 一般認為，如果在PCB進入波峰之前，PCB上有水蒸氣，一旦與波峰焊料接觸，在强烈加熱過程中會在很短的時間內迅速蒸發成蒸汽，並會發生爆炸性排氣過程。 正是這種劇烈的排氣可能導致處於熔融狀態的焊點內部發生小爆炸，從而促使焊料顆粒在離開波峰時濺到PCB上形成錫珠。

來源 PCB水分 在波峰焊之前已經進行了研究和測試, 結論總結如下：

1）製造環境和PCB存儲時間

製造環境對電子組件的焊接質量有很大影響。

製造環境的濕度較大, 或者 PCB封裝 在smt貼片加工和波峰焊生產之前，長時間未密封, 或PCB貼片, 波峰焊前插入放置一段時間, 這些因素很可能導致PCB在波峰焊接過程中產生錫珠.

如果製造環境中的濕度過高，產品製造過程中漂浮的空氣中的水分很容易在PCB表面冷凝，導致PCB通孔中冷凝。 波峰焊接期間，通孔中的水將被預熱。 在溫度區之後，揮發可能不會完全完成。 當這些未蒸發的水滴接觸波峰的焊料時，當它們暴露在高溫下時，它們將在短時間內蒸發成蒸汽，這就是形成焊點的時候。 水蒸氣會在焊料中產生空隙，或擠壓焊料以產生焊球。 在嚴重的情况下，會形成爆裂點，周圍會有細小的錫珠被吹走。

如果PCB在補焊和波峰焊之前長時間未密封，水滴也會在通孔中凝結； PCB放置一段時間後或插入完成後，水滴也會凝結。 出於同樣的原因，這些水滴可能會導致在波峰焊接過程中產生錫珠。

囙此，作為一家從事smt貼片加工的公司，對製造環境的要求和產品製造過程的時間安排尤為重要。 補片完成後，應在24小時內插入PCB並進行波焊。 如果天氣晴朗乾燥，可以在48小時內完成。

2）印製電路板阻焊資料與生產質量

焊接掩模用於 PCB製造 工藝也是波峰焊中產生焊球的原因之一. 因為阻焊膜與助焊劑有一定的親和力, 焊接掩模處理不當通常會導致錫珠粘附和錫球形成.

PCB的製造質量差也會在波峰焊接過程中產生焊球。 如果PCB通孔壁的電鍍層較薄或電鍍層中存在間隙，附著在PCB通孔上的水分將被加熱為蒸汽，水蒸汽將通過孔壁排出，遇到焊料時會產生焊球。 囙此，在通孔中具有適當的鍍層厚度非常重要，孔壁上的最小鍍層厚度應為25mm。

當PCB通孔中有污垢或不清潔物質時，噴入通孔的助焊劑在波峰焊接過程中不能完全揮發。 液態焊劑和水蒸氣一樣，在遇到波峰時也會產生錫珠。

3）焊劑的正確選擇

產生錫球的原因有很多，但助焊劑是主要原因之一。

一般來說，低固體分、無清潔助焊劑更容易形成焊球，尤其是當底部的SMD元件需要雙波峰焊時。 這是因為這些焊劑不是設計用於長期加熱的。 如果噴塗在PCB上的助焊劑在第一波之後用完，則在第二波之後沒有助焊劑，囙此無法發揮助焊劑的作用並幫助减少焊球。 减少焊球的主要方法之一是正確選擇助焊劑。 選擇能够承受更長時間熱量的焊劑。