在SMT貼片加工過程中,焊接質量直接關系到電子產品的性能和可靠性。本文將針對SMT貼片加工中常見的焊接缺陷進行系統分析,并提供實用的解決方案,幫助您提升生產質量。
橋接:引腳間的短路隱患
橋接是SMT加工中尤為常見的缺陷,表現為相鄰引腳或焊盤之間被多余的焊料連接,導致電氣短路。
產生原因分析:
- 焊膏過量:模板厚度不當或開孔尺寸過大,導致焊膏沉積過多
- 印刷錯位:高密度組件印刷時定位不準,使焊膏印到焊盤之外
- 焊膏塌陷:焊膏粘度不足、模板孔壁粗糙或刮刀壓力過大,造成印刷后焊膏坍塌
- 貼裝壓力不當:元件貼裝時壓力過大,使焊膏變形塌邊
解決方案:
- 根據元件引腳間距選擇合適的模板厚度,通常采用0.15mm厚度模板
- 對于引腳間距小于0.65mm的印制板,采用光學定位技術
- 選擇粘度較高的焊膏,提高保形性
- 采用激光切割模板,確保孔壁光滑
- 優化貼裝壓力參數,避免壓力過大

立碑現象:小尺寸元件的挑戰
立碑現象(又稱"曼哈頓現象")是CHIP元件回流焊接中特有的缺陷,表現為元件一端翹起,如同墓碑。
產生原因分析:
- 預熱不當:預熱溫度過低或時間過短,使元件兩端焊膏不同時熔化
- 焊盤設計不對稱:焊盤尺寸或形狀不一致,導致表面張力不平衡
- 貼裝偏移:元件貼裝位置偏差過大,超出焊膏熔融時的自校正能力
- 元件重量過輕:小尺寸元件更易被不平衡的張力拉動
解決方案:
- 優化預熱工藝參數,預熱溫度一般設置在150±10℃,時間60-90秒
- 保持焊盤設計的對稱性,形狀與尺寸完全一致
- 提高貼裝精度,避免過大偏差
- 在滿足產品需求前提下,優先選擇尺寸重量較大的元件
- 減小焊膏厚度,使用0.15mm以下模板

冷焊:強度不足的隱患
冷焊表現為焊點表面暗淡、凹凸不平,呈顆粒狀,嚴重影響焊接強度。
產生原因分析:
- 加熱不足:回流焊溫度不足或時間過短,焊料未完全熔化
- 熱容量不均:大尺寸焊盤或接地層設計不合理,導致熱量散失過快
- 傳送帶振動:回流焊過程中機械振動影響焊料正常熔融
解決方案:
- 確保回流焊機具有精確的溫度控制,根據焊膏和元件要求設定適當參數
- 優化PCB設計,對于連接到大面積銅箔的焊盤,采取熱隔離設計
- 檢查回流爐傳送系統,減少機械振動
- 設置適當的回流焊接溫度曲線,確保焊料完全熔化

焊錫球:潛在的短路風險
焊錫球表現為PCB非焊接區域出現分散的焊料小球,可能引起電路短路。
產生原因分析:
- 焊膏氧化:焊膏暴露空氣中時間過長,氧化物含量增加
- 加熱速率過快:快速升溫使焊膏中溶劑劇烈揮發,濺出焊料顆粒
- 焊膏吸濕:從冰箱取出后未充分回溫,水分凝結
- 模板開孔不當:開孔尺寸與焊盤不匹配
- 助焊劑活性不足:特別是免洗焊膏活性相對較低
解決方案:
- 控制焊膏氧化物含量,一般不超過0.15%
- 調整回流曲線,使焊膏在焊接前充分預熱
- 焊膏從冰箱取出后,應在室溫下回溫再開蓋使用
- 模板開孔尺寸比相對應焊盤小10%
- 加強印制板清洗,確保印錯后徹底清洗
虛焊與潤濕不良:連接不可靠的根源
虛焊表現為焊盤未完全潤濕,元件與電路板之間未能形成牢固連接。
產生原因分析:
- 表面污染:焊盤或元件引腳存在氧化或污染
- 助焊劑活性不足:未能有效去除金屬表面氧化物
- 加熱不足:焊盤和引腳未均勻加熱到適當溫度
解決方案:
- 確保焊接前PCB板和元件清潔,無氧化和污染
- 選擇活性適當的助焊劑
- 保證足夠的預熱時間和溫度,使焊盤和引腳均勻受熱
針孔與氣孔:隱藏的內部缺陷
針孔與氣孔是焊點內部的氣體殘留造成的空隙,影響焊接的機械強度和導電性能。
產生原因分析:
- PCB吸濕:板內水分受熱變成蒸汽,在焊料凝固前未完全逸出
- 鍍銅厚度不足:通孔鍍銅層過薄,不能阻止水分滲透
- 焊膏殘留氣體:助焊劑未充分蒸發,殘留氣體形成空洞
解決方案:
- 焊接前對PCB板進行預烘烤,去除水分
- 確保通孔處有至少25μm的最小鍍銅厚度
- 正確設定回流焊溫度曲線,使助焊劑充分蒸發
焊盤剝離:PCB的致命損傷
焊盤剝離是焊接時間過長或反復焊接導致焊盤從PCB上脫離,造成永久性損壞。
產生原因分析:
- 過熱焊接:焊接時間過長或溫度過高
- 機械應力過大:焊盤位置受到不當外力
- 反復焊接:同一焊點多次返修
解決方案:
- 控制焊接時間和溫度,避免過熱
- 維修時使用適當的工具和技術
- 對于已剝離的焊盤,可采用飛線或搭橋方式修復
SMT焊接缺陷的系統化預防策略
要有效減少SMT焊接缺陷,需要建立系統化的預防策略:
優化工藝參數:
- 根據不同的產品特點和元器件,精心設置回流焊溫度曲線
- 控制貼裝精度和壓力參數
- 優化印刷參數,包括刮刀角度、壓力和速度
加強物料管理:
- 嚴格管理焊膏的存儲和使用,確保在有效期內使用
- 控制車間環境溫濕度
- 確認元器件和PCB的可焊性
完善質量控制:
- 實施SPC統計過程控制,及時發現工藝偏差
- 建立完善的質量追溯系統
- 采用AOI、X-Ray等檢測設備監控焊點質量
結語
SMT貼片加工中的焊接缺陷是由多種因素共同影響的結果。通過深入了解各種缺陷的產生機理,采取針對性的預防措施,建立系統化的工藝控制體系,可以顯著提高焊接質量和產品良率。 作為專業的SMT貼片加工廠,1943科技擁有完善的質量管理體系和豐富的工藝經驗,能夠為客戶提供高質量的PCBA加工服務。我們持續優化生產工藝,致力于為客戶提供"零缺陷"的產品體驗。






2024-04-26

