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SMT加工中錫珠產(chǎn)生原因全解析:從七大根源到解決策略

在SMT貼片加工過程中,錫珠是影響產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性的常見問題之一。微小的錫珠不僅可能導(dǎo)致電路板短路、信號干擾,還會降低產(chǎn)品良率、增加返工成本,甚至引發(fā)終端設(shè)備故障風(fēng)險。對于電子制造企業(yè)而言,精準(zhǔn)定位錫珠產(chǎn)生的根源并掌握科學(xué)解決策略,是保障生產(chǎn)效率與產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵。我們將從SMT加工全流程出發(fā),分享錫珠產(chǎn)生的七大核心根源,并對應(yīng)給出可落地的解決方案,為行業(yè)伙伴提供實用技術(shù)參考。

一、SMT錫珠產(chǎn)生的七大核心根源

錫珠的形成并非單一因素導(dǎo)致,而是與焊膏特性、PCB設(shè)計、設(shè)備參數(shù)、操作規(guī)范等多環(huán)節(jié)密切相關(guān)。結(jié)合1943科技多年SMT加工經(jīng)驗,可將根源歸納為以下七類:

  1. 焊膏選用與管理不當(dāng):焊膏中錫粉顆粒度與PCB焊盤不匹配(如細(xì)間距焊盤使用粗顆粒錫膏)、助焊劑含量過高或活性不足,會導(dǎo)致焊接時焊料流動性異常,多余焊料脫離焊盤形成錫珠;同時,焊膏儲存溫度超標(biāo)(如超過5℃)、開封后暴露時間過長(超過4小時),會導(dǎo)致焊膏吸潮、粘度下降,進(jìn)一步增加錫珠產(chǎn)生概率。

  2. PCB設(shè)計與預(yù)處理缺陷:PCB焊盤尺寸過大(超出元件引腳寬度30%以上)、焊盤間距過?。ㄐ∮?.1mm),會使焊料在回流焊時易向周邊擴(kuò)散;此外,PCB表面存在油污、氧化層或殘留助焊劑,會阻礙焊料與焊盤的有效結(jié)合,導(dǎo)致焊料團(tuán)聚形成錫珠。

  3. 鋼網(wǎng)設(shè)計與制作誤差:鋼網(wǎng)開孔尺寸與焊盤不匹配(如開孔過大導(dǎo)致焊膏過量)、開孔邊緣有毛刺或變形,會使印刷時焊膏量控制失準(zhǔn);鋼網(wǎng)厚度過厚(超過0.2mm)或過?。ㄐ∮?.1mm),也會導(dǎo)致焊膏印刷量過多或過少,多余焊料在焊接時形成錫珠。

  4. 貼裝工藝參數(shù)偏差:貼片機(jī)吸嘴壓力過大(超過0.5MPa),會將焊膏擠壓至焊盤外;元件貼裝偏移(偏移量超過0.1mm),導(dǎo)致元件引腳與焊盤錯位,焊料無法集中在引腳與焊盤接觸區(qū)域,多余焊料溢出形成錫珠。

  5. 回流焊溫度曲線不合理:回流焊預(yù)熱階段升溫速率過快(超過3℃/s),會使焊膏中的助焊劑快速揮發(fā),產(chǎn)生氣泡并帶動焊料飛濺;恒溫階段溫度不足(低于150℃),助焊劑無法充分活化,焊料潤濕性差;回流階段峰值溫度過高(超過230℃),會導(dǎo)致焊料過度融化、流動性增強(qiáng),脫離焊盤形成錫珠。

  6. 生產(chǎn)環(huán)境溫濕度失控:車間溫度過高(超過28℃)會加速焊膏老化,濕度超標(biāo)(超過60%RH)會導(dǎo)致焊膏吸潮,焊接時水分受熱膨脹,推動焊料飛濺形成錫珠;同時,環(huán)境中的粉塵附著在PCB或鋼網(wǎng)上,會阻礙焊料與焊盤結(jié)合,間接增加錫珠風(fēng)險。

  7. 操作規(guī)范執(zhí)行不到位:操作人員未按要求佩戴防靜電手套,導(dǎo)致手部油污污染焊膏或PCB;鋼網(wǎng)清潔不及時(每印刷50塊PCB未清潔一次),殘留焊膏在后續(xù)印刷時重復(fù)使用,會導(dǎo)致焊膏粘度異常;此外,焊膏攪拌不均勻(攪拌時間少于3分鐘),會使錫粉與助焊劑混合不均,焊接時焊料流動性不一致,形成錫珠。

錫珠飛濺

二、SMT錫珠問題的針對性解決策略

針對上述七大根源,1943科技通過多年實踐驗證,總結(jié)出一套全流程解決策略,可有效將錫珠不良率控制在0.1%以下:

1.優(yōu)化焊膏選用與管理流程

  • 按PCB焊盤尺寸與元件類型選擇匹配的焊膏(如細(xì)間距元件選用顆粒度為3#的錫膏,間距大于0.2mm元件選用2#錫膏),助焊劑含量控制在10%-12%;
  • 焊膏儲存嚴(yán)格遵循“5℃以下冷藏”標(biāo)準(zhǔn),開封后在20-25℃環(huán)境下回溫4小時,回溫后攪拌3-5分鐘,單次使用量不超過200g,未用完焊膏24小時內(nèi)必須回收冷藏。

2.規(guī)范PCB設(shè)計與預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)

  • 與客戶協(xié)同優(yōu)化PCB焊盤設(shè)計:焊盤寬度不超過元件引腳寬度的25%,焊盤間距不小于0.12mm;
  • PCB來料后先經(jīng)超聲波清洗(清洗溫度40℃,時間5分鐘),去除表面油污與氧化層,再通過熱風(fēng)烘干(溫度80℃,時間10分鐘),確保PCB表面干燥清潔。

3.精準(zhǔn)控制鋼網(wǎng)設(shè)計與制作

  • 鋼網(wǎng)開孔尺寸按焊盤尺寸的90%-95%設(shè)計,開孔邊緣采用激光拋光處理,無毛刺、無變形;
  • 鋼網(wǎng)厚度根據(jù)焊盤間距選擇:間距0.1-0.2mm選用0.12-0.15mm厚鋼網(wǎng),間距大于0.2mm選用0.18-0.2mm厚鋼網(wǎng),確保焊膏印刷量精準(zhǔn)。

4.校準(zhǔn)貼裝工藝關(guān)鍵參數(shù)

  • 貼片機(jī)吸嘴壓力根據(jù)元件類型調(diào)整:0402元件壓力控制在0.2-0.3MPa,0603及以上元件控制在0.3-0.4MPa;
  • 貼裝偏移量通過視覺定位系統(tǒng)校準(zhǔn),確保偏移量不超過0.05mm,每生產(chǎn)100塊PCB進(jìn)行一次參數(shù)復(fù)檢。

5.定制化優(yōu)化回流焊溫度曲線

  • 預(yù)熱階段升溫速率控制在1-2℃/s,恒溫階段溫度維持在150-160℃(持續(xù)60-90秒),確保助焊劑充分活化;
  • 回流階段峰值溫度根據(jù)焊膏類型調(diào)整:Sn-Pb焊膏峰值溫度210-220℃,無鉛焊膏(Sn-Ag-Cu)峰值溫度220-230℃,降溫速率控制在2-3℃/s,避免焊料快速凝固導(dǎo)致錫珠殘留。

6.嚴(yán)格管控生產(chǎn)環(huán)境溫濕度

  • 車間安裝恒溫恒濕系統(tǒng),溫度穩(wěn)定在22-25℃,濕度控制在40%-50%RH,每小時記錄一次溫濕度數(shù)據(jù);
  • 車間入口設(shè)置風(fēng)淋室,操作人員進(jìn)入前需經(jīng)過風(fēng)淋除塵,全程佩戴防靜電手套與無塵服,避免污染生產(chǎn)物料。

7.強(qiáng)化操作規(guī)范與人員培訓(xùn)

  • 制定《SMT加工操作手冊》,明確鋼網(wǎng)清潔頻率、焊膏攪拌與使用標(biāo)準(zhǔn);
  • 每月組織操作人員技能培訓(xùn),重點考核焊膏管理、設(shè)備參數(shù)校準(zhǔn)等關(guān)鍵環(huán)節(jié),確保操作規(guī)范落地執(zhí)行。

PCB

三、1943科技:以技術(shù)實力解決SMT加工痛點

作為專注SMT貼片加工的企業(yè),1943科技始終將“品質(zhì)零缺陷”作為核心目標(biāo)。針對錫珠等常見加工問題,我們建立了“全流程質(zhì)控體系”:

  • 技術(shù)團(tuán)隊:擁有10年以上SMT行業(yè)經(jīng)驗的工程師團(tuán)隊,可根據(jù)客戶產(chǎn)品需求定制焊接方案,提前規(guī)避錫珠風(fēng)險;
  • 設(shè)備配置:采用全自動印刷機(jī)、高速貼片機(jī)與無鉛回流焊爐,設(shè)備參數(shù)精度達(dá)±0.03mm,確保每一步工藝穩(wěn)定可控;
  • 質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn):每塊PCB加工后經(jīng)AOI光學(xué)檢測,對疑似錫珠的點位進(jìn)行人工復(fù)檢,不良品率嚴(yán)格控制在0.1%以下。

無論是工業(yè)控制還是醫(yī)療電子領(lǐng)域,1943科技都能為客戶提供高可靠性的SMT貼片加工服務(wù),從根源上解決錫珠、虛焊等質(zhì)量問題,助力客戶提升產(chǎn)品競爭力。

如果您在SMT加工中遇到錫珠難題,或需要定制化貼片加工方案,歡迎隨時聯(lián)系1943科技。我們將為您提供免費的技術(shù)咨詢與產(chǎn)品報價服務(wù),讓您的產(chǎn)品生產(chǎn)更高效、品質(zhì)更穩(wěn)定。

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