SMT 工藝中的葡萄珠效應

一、什么是 SMT 工藝中的葡萄珠效應

SMT 工藝中的葡萄珠效應，也被稱為葡萄球現(xiàn)象或葡萄珠現(xiàn)象，是指在 SMT 貼片加工過程中回流焊接時，部分錫膏未能完全熔化，而是相互焊接在一起，形成一顆顆獨立的錫珠或錫球堆疊在一起的現(xiàn)象，類似于一串串葡萄。例如，在精心制作的 PCBA 板子進行 SMT 焊接后，其表面可能會意外地出現(xiàn)這種顆粒狀的金屬球，仿佛是金屬版的“雞皮疙瘩”、、、、、。

二、SMT 工藝中葡萄珠效應的成因

SMT 工藝中葡萄珠效應的產(chǎn)生主要與以下因素有關：

• 錫膏受潮氧化：這是葡萄球現(xiàn)象的主要原因之一。錫膏的氧化可能由多種原因引起，包括操作人員的疏忽、使用過期的錫膏、不當?shù)膬Υ?、重新加熱或混合不當?shù)腻a膏，以及錫膏吸水等。有時，鋼板（網(wǎng)）溶劑清潔后未完全干燥就上線使用也是可能的原因之一。

• 助焊劑揮發(fā)：錫膏中的助焊劑對于錫膏的融錫起著重要作用。助焊劑的目的不僅是去除金屬表面氧化物，降低焊接金屬的表面張力，還用于包覆錫粉以保護其免于與空氣接觸。如果助焊劑提前揮發(fā)，就無法達到去除金屬表面氧化物的效果。此外，回焊中的預熱區(qū)過長，會讓助焊劑過度揮發(fā)，增加葡萄球現(xiàn)象發(fā)生的機會。

• 回焊溫度不足：當回焊溫度不足以提供錫膏完全融化的條件時，錫膏也有機會出現(xiàn)葡萄球現(xiàn)象。錫膏印刷在 PCB 的下錫量越少，那么錫膏氧化與助焊劑揮發(fā)的機會就會越高，這是因為錫膏量印刷得越少，那么錫膏與空氣接觸的比率就會越高，就較容易造成葡萄球現(xiàn)象。所以，0201 的元件會較 0603 的元件更容易發(fā)生葡萄球現(xiàn)象。

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三、SMT 工藝中葡萄珠效應的影響

SMT 工藝中葡萄珠效應會對產(chǎn)品產(chǎn)生多方面的不良影響：

• 影響焊點的可靠性：葡萄珠現(xiàn)象會導致焊點的結(jié)構(gòu)不均勻，可能存在虛焊、接觸不良等問題，從而降低焊點的可靠性和穩(wěn)定性，影響整個電子設備的性能和使用壽命。

• 影響外觀質(zhì)量：葡萄珠現(xiàn)象會使 PCB 板的表面出現(xiàn)顆粒狀的金屬球，影響產(chǎn)品的外觀美觀度，不符合質(zhì)量標準。

四、SMT 工藝中葡萄珠效應的解決方法

為了解決 SMT 工藝中的葡萄珠效應，可以采取以下措施：

• 采用活性更佳的錫膏：選擇具有更好抗氧化性能的錫膏，減少葡萄球現(xiàn)象的發(fā)生、。

• 增加錫膏的印刷量：有助于減少錫膏與空氣接觸的時間，降低葡萄球現(xiàn)象的風險、。

• 增加鋼板開口的寬度或厚度：提高錫膏的印制量，進一步提高抗氧化性、。

• 縮短回流焊的預熱時間：減少回流焊的預熱時間，提高升溫斜率，降低助焊劑的揮發(fā)量，從而減少葡萄球現(xiàn)象的可能性、。

• 使用氮氣：通入氮氣來降低錫膏的氧化速度，進一步減少葡萄珠現(xiàn)象的發(fā)生、。

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五、關于 SMT 工藝中葡萄珠效應的案例分析

在實際的 SMT 生產(chǎn)中，葡萄珠效應時有發(fā)生。例如，在一些 SMT reflow 回流焊過程中，由于助焊劑不能去除印刷錫膏表面的氧化物，就會發(fā)生葡萄珠現(xiàn)象。下錫量越少越容易氧化，像 0201&01005 元件就需要較強活性的助焊劑，無鹵的材料將會更易于發(fā)生“葡萄球焊點”。

六、SMT工藝電路板清洗介紹

為確保PCBA電路板的高可靠性、電器性能穩(wěn)定性和使用壽命，提升電路板PCBA電子組件質(zhì)量及成品率，避免污染物污染及因此產(chǎn)生的電遷移，電化學腐蝕而造成電路失效。還必須對液冷服務器電路板焊接工藝后的錫膏殘留、助焊劑殘留、油污、灰塵、焊盤氧化層、手印、有機污染物及Particle等進行清洗。這對于液冷服務器的高效、高可靠性運行提供了有力保障。

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