焊珠

焊珠，漢語詞語，指焊接金屬的熔珠或焊接金屬熔珠的連續沉積物。

基本介紹

• 中文名：焊珠
• 拼音：hàn zhū
• 注音：ㄏㄢˋ ㄓㄨ

名詞解釋

指焊接金屬的熔珠或焊接金屬熔珠的連續沉積物。

簡介

焊珠現象是表面貼裝過程中的主要缺陷之一它的產生是一個複雜的過程也是最煩人的問題要完全消除它是非常困難的。

焊珠的直徑大致在0.2mm0.4mm之間也有超過此範圍的主要集中在片式阻容元件的周圍焊珠的存在不僅影響了電子產品的外觀也對產品的質量埋下了隱患原因是現代化印製板元件密度高間距小焊珠在使用時可能脫落從而造成元件短路影響電子產品的質量因此很有必要弄清它產生的原因並對它進行有效的控制顯得尤為重要了。

一般來說焊珠的產生原因是多方面綜合的。焊膏的印刷厚度，焊膏的組成及氧化度，模板的製作及開口，焊膏是否吸收了水分，元件貼裝壓力，元器件及焊盤的可焊性，再流焊溫度的設定，外界環境的影響都可能是焊珠產生的原因。

焊珠產生的原因

1、焊膏的金屬含量。焊膏中金屬含量其質量比約為88%--92%，體積比約為50%。當金屬含量增加時，焊膏的黏度增加，就能有效地抵抗預熱過程中汽化產生的力。另外，金屬含量的增加使金屬粉末排列緊密，使其在熔化時更容結合而不被吹散。此外，金屬含量的增加也可能減小焊膏印刷後的塌落，因此不易產生焊珠。

2、焊膏的金屬氧化度。在焊膏中，金屬氧化度越高在焊接時金屬粉末結合阻力越大，焊膏與焊盤及元件之間就越不浸潤，從而導致可焊性降低。實驗表明，焊珠的發生率與金屬粉末的氧化度成正比，一般的，焊膏中的焊料氧化度應控制在0.05%以下，最大極限為%0.15。

3、焊膏中金屬粉末的粒度。焊膏中粉末的粒度越小，焊膏的總體表面積就越大。從而導致較細粉末的氧化度較高，因而焊珠現象加劇。選用較細顆粒度的焊膏時更容易產生焊錫粉。

4、焊膏在印製板上的印刷厚度。焊膏印刷後的厚度是漏板印刷的一個重要參數，通常在 0.12mm-20mm 之間，焊膏過厚會造成焊膏的塌落，促進焊珠的產生。

5、焊膏中助焊劑的量及焊劑的活性。焊劑量太多會造成焊膏的局部塌落，從而使焊珠容易產生。另外，焊劑的活性小時，焊劑的去氧化能力弱，從而也容易產生錫珠。免清洗焊膏的活性較松香型和水溶型焊膏要低，因此就更有可能產生焊珠。

相關措施

一般根據印製板上的焊盤來製作模板。所以模板的開口，就是焊盤的大小，在印刷焊膏時，容易把焊膏印刷到阻焊層上，從而在再流焊時產生焊珠。因此，我們可以這樣來製作模板 把模板的開口比焊盤的實際尺寸減小 10%。另外，可以更改開口的外形來達到理想的效果 。

模板的厚度決了焊膏的印刷厚度。所以適當地減小模板的厚度也可以明顯改善焊珠現象。

1、再流焊溫度的設定。焊珠是在印製板通過再流焊時產生的，再流焊可分為四個階段：預熱、保溫、再流 、冷卻。在預熱階段使焊膏和元件及焊盤的溫度上升到1200C—1500C 之間，減小元器件在再流時的熱衝擊，在這個階段，焊膏中的焊劑開始汽化，從而可能使小顆粒金屬分開跑到元件的底下，在再流時跑到元件周圍形成焊珠。在這一階段，溫度上升不能太快，一般應小於 1.50C/s，過快容易造成焊錫飛濺，形成焊珠，所以應該調整再流焊的溫度曲線，採取較適中的預熱溫度和預熱速度來控制焊珠的產生。

2、件貼裝壓力及元器件的可焊性。如果在貼裝時壓力太高，焊膏就容易被擠壓到元件下面的阻焊層上，在再流焊時焊錫熔化跑到元件的周圍形成焊珠。解決方法可以減小貼裝時的壓力，並且採用推薦使用的模板開口形式，避免焊膏被擠壓到焊盤外邊去。另外，元件和焊盤焊性也有直接影響，如果元件和焊盤的氧化度嚴重，也會造成焊珠的產生。經過熱風整平的焊盤在焊膏印刷後，改變了焊錫與焊劑的比例，使焊劑的比例降低。焊盤越小，比例失調越嚴重，這也是產生焊珠的一個原因。

3、外界因素的影響。一般焊膏印刷時的最佳溫度為 250C+30C，濕度為相對濕度 60%。溫度過高，使焊膏的黏度降低，容易產生塌落，濕度過模高，焊膏容易吸收水分。容易發生飛濺，這都是引起焊珠的原因。另外，印製板暴露在空氣中較長的時間會吸收水分，並發生焊盤氧化，可焊性變差。可以在 1200C—1500C 的乾燥箱中烘烤 12—14h，去除水汽。

焊珠引燃能力分析

1、不同堆積方式
可燃物的堆積主要是對熱量的積累有影響，減少向外的散熱。當可燃物處於導熱係數較大的表面時，可燃物堆積減少熱傳導有利於引燃，但是堆積量較大、較密實時，內部處於無氧狀態，燃燒會停止。
相同尺寸的棉花堆放較蓬鬆時，表面及內部都能與空氣接觸，被引燃後燃燒較完全。堆放較密實時，被引燃後僅表面充分燃燒內部基本未燃燒。木屑2cm的引燃僅在表面進行，由於內部空氣含量較少不利於燃燒，燃燒會自行熄滅。可燃物的堆積對其被引燃性有較大的影響，在不考慮地表導熱時大量的可燃物堆積，會使可燃物內部處於缺氧狀態，燃燒僅在表面進行。
2、不同材料
對於固體可燃物材料的燃點、熱分解溫度、自身的物理結構都會對引燃造成影響。各種可燃物的燃點是不同的，因為可燃混合物發生氧化反應的能力不一樣，燃燒反應是通過斷裂分子鍵和生成中間活性分子和自由基進行的，斷裂分子鍵的能量越大，進行氧化反應也就越難，因而自燃點也就越高。物理結構（是指材料空間結構及疏密程度，直接影響材料接觸氧的比表面積，在散熱條件相同的情況下，某種物質發生反應的比表面積越大，則與空氣中氧氣的接觸面積越大，反應速率越快，越容易被引燃。）棉花較疏鬆，能與空氣充分接觸，更易發生燃燒反應。聚苯乙烯泡沫塑膠、聚氨酯泡沫塑膠都有較好的保溫效果，導熱係數較小。能減少焊珠掉落後的熱量損失，更易引燃可燃物。而木屑的引燃情況與其自身的含水量有較大關係，含水量少的木屑更易被引燃。
3、環境因素
環境條件包括環境溫度、濕度、空氣流速等，溫度過低或空氣濕度過大，點火源不能使可燃物達到起火所需最低溫度，也就很難將其引燃。空氣流速過快，溫度散失的就過快，無法達到起火能量。文章考慮的外部條件為環境溫度為22～26℃，空氣濕度為35～40%，室內無風。