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[转载]錫珠的原因与防治 [复制链接]

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2007-01-08
只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2009-05-09
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再轉一篇實用的文章,希望對做制程分析的新人有所幫助
錫珠的原因與防治
  本文介紹,錫珠是一種可能造成短路的缺陷,它可以通過減少沈澱在印刷電路板(PCB)上的錫膏量來大大地減少。
在討論錫珠(solder beading)的時候,我們首先要準確地定義SMT缺陷。錫珠是在已經回流焊接的板上發現的,你可以一眼看出它是一個大的錫球,鑲嵌在一灘位置緊靠離散元件的助焊劑裡面,這些元件具有非常低的離地高度,諸如片狀電阻與電容、薄的小外形封裝(TSOP)、小外形晶體管(SOT)、D-PAK晶體管、和電阻組合件(圖一)。由於其位置與這些元件的關係,錫珠經常被叫做”衛星”。由於明顯的理由,錫珠有時也叫做”片狀中部擠壓出的球”,或者類似的東西。與錫珠比較,錫球(solder balling)的特徵是一些微小的球沿著助焊劑殘留的週邊集結,或者這些球黏在密間距(fine-pitch)焊盤和阻焊的周圍。當要問到防治錫球或錫珠的情況時,第一個問題應該是”它是什麼樣的,在哪裡出現呢?”
它為什麼是一個問題
基本上,錫珠可能形成從一個元件端子到另一個的錫”橋”,因此造成設計上沒有的電氣連接。這會引起短路的危險,如果震動造成錫珠鬆散和移動,短路可能發生在錫珠原來形成的地方,或者在裝配上的任何地方。雖然即使錫珠出現上面的情況,短路也不一定發生,但是錫珠仍然是一個應該儘量減少或消滅的缺陷。
它是怎樣發生的
在討論實際的錫珠原因之前,通過圖像來展示一下它們一步一步發生的動態是有幫助的:
---錫膏印刷在電路板上的焊盤上(圖二)。
---在元件貼裝期間,一些焊錫被擠到元件下面,並且從焊盤上的焊錫脫離(圖三)。
---在回流期間,夾陷在元件下面的焊錫不流回到焊盤。反過來,它的內聚性能(表面張力)使它形成一個大的錫球(珠)(圖四)。
---冷卻焊錫的表面張力將元件拉近到焊盤。再元件被往下拉的時候,錫珠擠出邊緣並停留在那裡(圖五)。
由於過大的刮刀壓力或在模板與PCB之間不適當的密封,造成模板底下的錫膏泄漏,這樣也可能發生錫珠。這些錫膏轉移到開孔尺寸以外的PCB上。在回流的時候,它可能以錫珠的形式留在與元件開孔鄰近的PCB上。

它為什麼發生
簡單地說,錫珠通常是與過多的錫膏沈澱有關,由於它缺乏”軀體”,被擠壓到離散元件下面,然後如上所述形成錫珠。錫珠,作為一個常見的焊接缺陷,其出現的增加可以歸咎根源到免洗錫膏使用的增加。在九十年代早期,基於松香的RMA錫膏還很流行的時候,錫珠是一個不常見的缺陷。基於松香的錫膏比免洗錫膏更不容易被擠到元件的身體下面;免洗錫膏比RMA錫膏具有較少的保護材料,沒有這些較厚錫膏的剛性或質地。因此,當片狀元件貼裝到免洗錫膏內時,錫膏更容易擠到元件下面。當沈積的錫膏過多時,更容易發生擠出。
就像錫球有許多原因一樣,也有一些因素導致或促使錫珠的形成:
---模板開孔與焊盤之間的不對準可能導致錫膏印在板的阻焊層上,形成錫珠。
---操作員不注意可能在企圖擺正放偏的元件時將錫膏送到阻焊層上。通常在回流之前企圖移動元件是不明智的。擰動員件的貼裝位置,通常用鑷子,可能導致短路或空洞。相反,應該讓錫膏和回流爐來浮動元件到焊盤上去,使元件位置擺正。
---磨損的設備、模板和刮刀以及彎曲的電路板或模板擦摸不夠也都可能造成錫珠和微小的錫球。

實驗方法
  雖然錫珠通常是應用有關的,使用中的錫膏可能影響它。因此,重要的是開發一套試驗方法來決定是否一種特定的錫膏比其他的更可能出現錫珠。基本上,這個試驗應該得到最多數量的錫膏。一些錫膏製造商使用試驗方法來開發大大減少錫珠形成的錫膏。當試驗一種錫膏對錫珠的傾向性時,應該使用1:1比率的對焊盤的開孔。6mil模板的試驗板組裝著放錯的元件以及正確放置的元件。最常見的,使用1206電容或電阻,以足夠的壓力貼裝,造成積壓到阻焊層上。在回流過程中,使用一個線性的回流溫度曲線,減少長期保溫可能減少錫珠的作用。這些變化幫助決定哪些錫膏配方傾向於形成錫珠。然後,是一個簡單的過程,通過錫珠的數量和尺寸來評估每塊板和相應的錫膏。

圖七、LSP溫度曲線允許錫膏以較慢的速度排氣
減少將錫膏從主體沈澱上分散的驅動力
結論
  錫珠是可能由幾個起作用的因素所造成的一個現象。可是,在幾乎每種情況中,通過減少沈積在PCB上的錫膏量都可以減少或消除錫珠。另外,錫膏在焊盤上的位置也是重要的。防止錫珠的一個可行的辦法是通過修改模板的設計,即減小模板厚度、使用向下臺階的區域、和在尺寸和形狀上減小開孔。
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2009-04-30
只看该作者 沙发  发表于: 2009-05-22
弄点简体的可以吗?繁体的不是很明白!  
锡珠是一种可能造成短路的缺陷,它可以通过减少沉淀在印刷电路板(PCB)上的锡膏量来大大地减少。

图一、离散电容旁的锡珠    
图六、homeplate开孔设计减少印刷的锡膏数量,
帮助避免锡膏从焊盘上分散和形成锡珠

图二、锡珠第一步:锡膏印刷在电路板焊盘上    
图三、锡珠第二步:在元件贴装期间锡膏挤压在元件下面,从焊盘上的焊锡分离

图四、锡珠第三步:在回流期间夹陷在元件下的焊锡不流回焊盘,使它形成锡球    
图五、锡珠第四步:冷却焊锡的表面张力将元件拉近到焊盘,锡珠挤出边缘并留在那里
实验方法
  虽然锡珠通常是应用有关的,使用中的锡膏可能影响它。因此,重要的是开发一套试验方法来决定是否一种特定的锡膏比其他的更可能出现锡珠。基本上,这个试验应该得到最多数量的锡膏。一些锡膏制造商使用试验方法来开发大大减少锡珠形成的锡膏。当试验一种锡膏对锡珠的倾向性时,应该使用1:1比率的对焊盘的开孔。6mil模板的试验板组装着放错的元件以及正确放置的元件。最常见的,使用1206电容或电阻,以足够的压力贴装,造成积压到阻焊层上。在回流过程中,使用一个线性的回流温度曲线,减少长期保温可能减少锡珠的作用。这些变化帮助决定哪些锡膏配方倾向于形成锡珠。然后,是一个简单的过程,通过锡珠的数量和尺寸来评估每块板和相应的锡膏。

图七、LSP温度曲线允许锡膏以较慢的速度排气
减少将锡膏从主体沉淀上分散的驱动力
结论
  锡珠是可能由几个起作用的因素所造成的一个现象。可是,在几乎每种情况中,通过减少沉积在PCB上的锡膏量都可以减少或消除锡珠。另外,锡膏在焊盘上的位置也是重要的。防止锡珠的一个可行的办法是通过修改模板的设计,即减小模板厚度、使用向下台阶的区域、和在尺寸和形状上减小开孔。
我的这个和你的那个差不多!想学的朋友可以看看!
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2007-05-14
只看该作者 藤椅  发表于: 2009-06-09
你是不是在台资厂工作,不然你不会使用繁体版本的办公软件,下次用简体的,我看不懂的。
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2007-10-05
只看该作者 板凳  发表于: 2009-06-09
原文太多,没有仔细看,不过锡珠的问题已经有很多人发出了不同的问题了,左右都是那些方面的。
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2009-06-24
只看该作者 报纸  发表于: 2009-07-07
正是我要 的资料
感谢楼主了
急着用这些啊