十多年来，随着电子信息产品不断向轻薄、省电、小型化、平面化方向发展，表面贴装技术（SMT）已成为各类电子产品制造中不可或缺的工艺。然而，锡珠作为SMT生产中的主要缺陷之一，对电子产品的质量和可靠性构成了严重威胁。因此，如何有效减少锡珠的产生，成为SMT企业重点管控的内容之一。

锡珠的定义与危害

在SMT生产中，回流焊接过程中，由于锡膏金属微粒飞溅，容易形成微小球状焊料珠或不规则形状的焊料粒，即锡珠。锡珠的直径通常在0.2～0.4mm之间，主要出现在贴片元件侧面或IC引脚之间。它不仅影响PCB产品的外观，还可能在使用中造成短路现象，严重影响电子产品的质量和寿命，甚至可能引发人身伤害。

锡珠产生的原因与控制方法

锡珠的产生是多种因素共同作用的结果，涉及原材料、锡膏、模板、装贴、回流焊、环境等多个环节。因此，深入研究其产生原因并采取有效的控制措施显得尤为重要。

1. 原材料问题

1.1 PCB质量与元器件

• 焊盘设计不合理：如果元器件本体过多压在焊盘上，导致锡膏挤出过多，可能产生锡珠。设计PCB时，应选择合适的元器件封装及焊盘尺寸。
• 阻焊膜印刷不良：PCB阻焊膜印刷不良或表面粗糙，可能导致回流时出现锡珠。必须严格检查PCB来料，阻焊膜严重不良时应批退或报废处理。
• 焊盘污染：焊盘上有水分或污物时，容易产生锡珠。生产前应仔细清除PCB上的水分或污物。
• 器件代用问题：客户来料中不同封装尺寸器件的代用要求，可能导致器件与焊盘不匹配，易产生锡珠。应尽量避免代用。

1.2 PCB受潮

• PCB中水分过多，贴装后过回流炉时，水分急剧膨胀产生气体，导致锡珠形成。要求PCB在投入SMT生产前必须是干燥真空包装，如有受潮需烘烤后使用。对于有机保焊膜（OSP）板，不允许烘烤，超过3个月未使用的OSP板需换料。

2. 锡膏选用

锡膏的质量显著影响焊接效果，其金属含量、氧化物含量、金属粉末粒度、活性等因素均可能影响锡珠的形成。

2.1 金属含量与黏度

• 锡膏中金属含量的体积比约为50%，质量比约为89%～91%。助焊剂比例过多会导致锡膏黏度降低，预热区助焊剂气化时产生的力过大，易产生锡珠。锡膏黏度通常在0.5～1.2 KPa·s之间，最佳黏度约为0.8 KPa·s。增加金属含量可提高黏度，减少锡珠产生。

2.2 氧化物含量

• 锡膏中氧化物含量越高，金属粉末熔化后结合过程中所受阻力越大，回流焊阶段易产生锡珠。因此，金属粉末制程中应要求真空化操作，防止氧化。

2.3 金属粉末粒度与均匀性

• 金属粉末的粒度、形状及均匀性影响印刷性能。较细的颗粒氧化物含量较高，易产生塌边，导致锡珠增多；较大的颗粒则易导致连锡。均匀度差也会增加锡珠产生的风险。

2.4 锡膏活性

• 锡膏活性不好或干得太快，预热区稀释剂气化产生的力过大，易产生锡珠。遇到活性不好的锡膏，应立即停用并更换。

3. 模板问题

3.1 模板厚度

• 模板太厚会导致锡膏印刷过厚，回流焊后易产生锡珠。应根据焊盘尺寸选择合适的模板厚度，必要时重新制作模板。

3.2 模板开孔设计

• 模板开孔未做防锡珠处理，易产生锡珠。Chip件开孔应进行防锡珠处理。模板开口尺寸应小于焊盘接触面积的10%，无铅模板开口设计应比有铅的大一些，以确保锡膏完全覆盖焊盘。

4. 印刷参数问题

4.1 锡膏塌边

• 锡膏塌边与刮刀压力、速度、脱模速度有关。调整这些参数可减轻塌边，减少锡珠产生。

4.2 印刷偏移与厚度

• 印刷偏移或锡膏过厚，元件下压后多余锡膏溢流，易形成锡珠。印刷厚度通常为模板厚度的（1+10%±15%），过厚易导致塌边和锡珠。

5. 置件压力问题

• 贴片时置件压力过大，元件压在锡膏上时，部分锡膏被挤到元件下面，回流焊后易形成锡珠。应选择适当的置件压力。

6. 炉温问题

• 回流焊曲线分为预热、保温、回流和冷却四个阶段。预热温度过高或升温过快，会加剧气化现象，导致锡膏飞溅，形成锡珠。应调整炉温和输送带速度，控制预热温度和速度。

7. 制程管控问题

7.1 锡膏使用注意事项

• 锡膏存储期限一般为3～6个月，应遵循“先进先出”原则，密封保存在2℃～10℃的恒温冰箱中。使用前需回温4小时，开封后应搅拌均匀，当天内使用完毕。

7.2 环境控制

• 印刷时的最佳温度为25℃±3℃，相对湿度为45%～65%。温湿度过高，锡膏易吸收水汽，回流时易产生锡珠。

7.3 清洁与贴装时间

• 印刷失败后，应彻底清洗PCB并烘烤。模板清洁不及时或不彻底，会导致残余锡膏污染PCB，产生锡珠。印刷后应尽快完成贴装，防止助焊剂挥发。

总结

在SMT生产中，锡珠的产生涉及原材料、锡膏、模板、印刷参数、置件压力、炉温及制程管控等多个方面。仅关注某一方面或调整某一项参数是远远不够的。为了达到最佳焊接效果并满足电子连接技术的高质量要求，必须全面管控生产前准备阶段和生产过程中的各个细节，综合考虑并控制影响锡珠产生的各项因素。