锡珠是电子贴装(SMT)过程中常见的缺陷,它可能导致电路短路,严重影响产品可靠性。其形成并非单一因素所致,而是材料、工艺、设计及环境共同作用的结果。今天绿志岛带大家来了解下锡珠的形成原因与系统性防治策略。
一、 锡珠形成的核心原因
材料因素
锡膏本身:金属含量过低(<85%)、锡粉氧化严重或助焊剂活性不足,都会导致锡膏在回流时易飞溅或分离,形成锡珠。
储存与使用:锡膏未充分回温或开封后放置过久,会吸收水分,回流焊时水分急速蒸发引发“炸锡”。
工艺因素
印刷:钢网与PCB对位不准、刮刀压力过大或模板底部擦拭不净,导致锡膏印刷到非焊盘区域,回流后形成锡珠。
贴片:Z轴压力过大,将元件下方的锡膏挤压到阻焊层上,这部分锡膏无法参与正常焊接而形成锡珠。
回流焊:预热阶段升温过快(>3℃/s),使助焊剂中的溶剂剧烈挥发,携带锡粉飞溅;预热不足或冷却过快也易导致锡珠。
设计与环境因素
钢网设计:开口过大或过厚,导致锡膏量过多,易引发坍塌和锡珠。
PCB设计:焊盘设计不合理,与元件不匹配。
环境:车间湿度过高(>60%),PCB或锡膏易吸潮,回流时产生微爆震。
二、 系统性防治策略
解决锡珠问题需要从源头进行系统性的管控。
优选材料与严格管控
选择金属含量高(88%-92%)、抗氧化性好的优质锡膏。
严格遵守“冷藏、充分回温(≥4小时)、先进先出”的使用原则。
优化核心工艺参数
印刷:控制刮刀压力(5-6N),保证对位精度,定期清洁钢网。
贴片:精确控制贴装压力(如小元件<3N),防止锡膏被挤压。
回流焊:优化炉温曲线,确保预热升温平缓(1-3℃/s),使溶剂充分挥发。
改进设计与控制环境
钢网设计:针对易产生锡珠的元件(如Chip元件),采用防锡珠开孔设计(如内凹燕尾形),并合理减薄钢网厚度。
环境控制:将车间温湿度稳定控制在标准范围(如温度25±3℃,湿度45%-65%)。对于受潮PCB,在贴片前进行烘烤。
总结
根治锡珠问题,本质上是对材料、工艺、设计和环境四大变量的系统性精细管控。通过选择合格的锡膏、优化钢网设计与工艺参数,并严格控制生产环境,就能从根本上有效抑制锡珠的产生,提升产品直通率和可靠性。
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