在SMD回流焊过程中是什么原因导致焊锡球形成?

2023年3月6日

PCB焊锡球

PCB组装仍然依赖于焊接，特别是SMD组件的回流焊接。在开发出替代工艺之前，焊接缺陷在装配过程中仍然是一个风险，并且有设计和制造因素会影响焊接缺陷的形成。

一个潜在的装配缺陷是焊料球化，或在装配过程中形成小的焊料球。这主要发生在SMD组件的回流焊过程中，在大批量生产中也容易出现。发生时，需要对工艺进行检查，并对板子进行清洗。在最坏的情况下，当焊料球变得非常大时，它可能会导致组件引线之间的意外桥接。

下面的提示概述了在回流焊过程中防止焊料球形成的一些策略。其中一些是制造商及其质量控制团队的责任，但有一些设计人员应该做的事情，以防止在制造过程中形成焊料球。

焊锡球形成的原因

焊料球正如它的名字所暗示的:在焊接过程中在PCB上形成的小的焊料球。这些焊料球可以不附着在组件或焊盘上，本质上是坐在靠近焊接板的位置上SMD垫或者其他金属。在最坏的情况下，焊料球将大到足以导致跨越两个焊盘或两个组件引线的短路。通常情况下，焊料球可能会坐在板上，并可能被困在剩余的通量残留在表层。

焊接缺陷

用于放气试验的环境试验箱。

锡膏排出-锡球形成的主要原因是在SMD焊盘周围排出了过多的锡膏。如果有过多的膏体排出在两个垫之间，有形成球的风险，将造成短。诸如错配和放置过程中的高压等问题会将焊盘附近的膏体排出，并影响焊料球的形成。

过多的水分-锡膏可能迁移的另一个原因，其中锡膏含有过多的水分和一些焊料未能合并成一个焊点板通过回流。这可能发生在初始预热阶段在回流剖面太低。

助焊剂活化-如果焊剂在预热时间窗口内未能激活，这可能导致焊料排出和形成焊料球。焊剂的激活需要在焊接的初始阶段施加一些热量，因此这也与回流流剖面有关。

制造商将站在确保质量控制和检查组装板的各种缺陷的前线，包括组件上或附近的焊锡球。他们还将负责确定发生焊料球的根本原因。装配者和工具提供者还必须一起工作以确保工具的准确性。制造商可以采取的一些步骤包括:

根据IPC-A-610标准，如果在600mm2范围内发现至少5个焊锡球，则认为组装好的单板存在缺陷。焊料起球可以在目测中识别，但通常在自动光学检测中识别。

设计人员也可以采取措施，以确保他们的电路板将不太可能经历焊接球。在组件占地面积和设计规则中，有一些点可以检查，可以帮助确保防止焊料球的形成，例如:

在原型设计由于模具将(或应该)是新的，因此上述模具因素不应导致焊料起球。以上其他几点需要制造商和设计人员共同注意，以确保焊锡球不会发生。

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