在 SMT 贴片加工过程中,出现少锡现象主要有以下原因:
一、焊锡膏相关因素
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印刷量不足
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模板开口问题:印刷模板的开口尺寸和形状直接影响焊锡膏的印刷量。如果模板开口过小,会导致焊锡膏通过的量减少,从而使焊点在焊接后出现少锡情况。例如,对于精细间距的元器件焊盘,若模板开口设计没有考虑到焊锡膏的填充需求,就容易出现少锡。另外,模板开口的形状不规则或有堵塞,也会影响焊锡膏的正常释放。
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印刷参数不当:印刷压力、刮刀速度和角度等印刷参数对焊锡膏的转移量有重要影响。如果印刷压力不足,焊锡膏无法充分填充模板开口;刮刀速度过快会使焊锡膏来不及完全填充就被刮走;刮刀角度不合适可能导致焊锡膏分布不均匀,这些情况都可能引起少锡。
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焊锡膏粘度不合适:焊锡膏的粘度决定了其流动性。如果粘度太高,焊锡膏在印刷过程中不易流动,难以填充模板开口,导致印刷量不足。而粘度太低,焊锡膏在模板上容易流淌,造成焊锡膏分布不均,最终可能出现少锡现象。
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焊锡膏质量问题
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成分异常:焊锡膏的主要成分包括焊锡粉和助焊剂。如果焊锡粉的颗粒大小不均匀,或者助焊剂的活性成分不足、含量不合适,会影响焊锡膏的性能。例如,焊锡粉中细颗粒过多,在焊接过程中容易被氧化,导致有效焊锡量减少;助焊剂活性不足则可能使焊锡不能很好地润湿元器件引脚和焊盘,造成少锡。
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保存和使用不当:焊锡膏有一定的保存条件要求,如温度、湿度等。如果焊锡膏保存不当,例如在高温、高湿度环境下保存,可能会导致焊锡膏中的助焊剂挥发、焊锡粉氧化,使其性能下降。在使用过程中,如果没有及时将焊锡膏密封保存,也会出现类似问题,从而引发少锡。
二、元器件和焊盘因素
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元器件引脚可焊性差
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引脚氧化:元器件引脚在存储或运输过程中可能会发生氧化,氧化层会阻碍焊锡与引脚的良好接触,使焊锡难以在引脚表面铺展和附着,导致少锡。特别是一些对湿度敏感的元器件,在潮湿环境下更容易出现引脚氧化的情况。
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引脚表面污染:除了氧化,引脚表面可能还会受到油污、灰尘等杂质的污染。这些污染物会降低引脚的可焊性,使焊锡不能正常润湿引脚,从而出现少锡现象。
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焊盘问题
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焊盘表面处理不当:焊盘的表面处理方式(如喷锡、沉金、OSP - 有机可焊性保护剂等)对其可焊性有很大影响。如果表面处理工艺不佳,例如喷锡层不均匀、沉金层厚度不够或 OSP 失效,会导致焊盘的可焊性变差,在焊接时出现少锡。
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焊盘尺寸和形状设计不合理:焊盘尺寸过小会使焊锡在焊接过程中不能充分覆盖引脚和焊盘,导致少锡。此外,焊盘形状不规则或与元器件引脚不匹配,也可能影响焊锡的流动和分布,进而出现少锡的情况。
三、焊接工艺因素
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焊接温度和时间
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温度不够:在回流焊过程中,如果焊接温度没有达到焊锡膏的熔点,或者在熔点以上的时间过短,焊锡膏不能充分熔化,就会导致少锡。这可能是由于回流焊炉温曲线设置不合理,如预热温度过高或升温速度过快,使得实际焊接温度达不到要求,或者峰值温度持续时间不足。
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温度过高导致焊锡损耗:相反,如果焊接温度过高,焊锡可能会过度挥发,使焊点处的焊锡量减少。此外,高温还可能导致焊锡的氧化速度加快,降低焊锡的有效成分,从而出现少锡现象。
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焊接环境问题
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空气流动过大:在焊接过程中,如果周围环境的空气流动速度过快,会吹散正在熔化的焊锡,使焊锡不能有效地聚集在焊点处,导致少锡。例如,在没有良好通风控制的焊接车间,靠近门窗或通风口的焊接设备可能会受到外界气流的影响。
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湿度和氧气含量:高湿度环境可能会使焊锡膏吸收过多水分,在焊接时水分蒸发导致焊锡飞溅,减少焊点处的焊锡量。同时,高氧气含量的环境会加速焊锡的氧化,影响焊锡的质量和流动性,也可能引发少锡。