焊點(diǎn)缺陷是SMT貼片加工中最常見(jiàn)、也最能直接拉低直通率與可靠性的“隱形殺手”。據(jù)統(tǒng)計(jì)，回流焊環(huán)節(jié)產(chǎn)生的缺陷占整個(gè)PCBA不良60%以上，其中焊點(diǎn)問(wèn)題又占回流焊缺陷的80%。1943科技分享產(chǎn)線大數(shù)據(jù)，將焊點(diǎn)缺陷歸納為五大典型類型，并給出可立刻落地的工藝參數(shù)與設(shè)備管理方案，幫助電子制造同行快速降低返修率、提升交付口碑。
一、虛焊（Insufficient Solder）
1. 產(chǎn)生機(jī)理
焊膏印刷量不足、助焊劑活性降低或回流區(qū)峰值溫度偏低，導(dǎo)致焊料未與焊盤/引腳形成有效冶金結(jié)合，出現(xiàn)“假連接”。
2. 關(guān)鍵誘因
- 鋼網(wǎng)開(kāi)孔面積小于焊盤80%，或厚度<0.10 mm，印刷量先天不足
- 焊膏回溫時(shí)間<3 h、攪拌不均，金屬含量降至85%以下，黏度下降
- 回流峰值低于焊料熔點(diǎn)15 ℃以上，液相線駐留<40 s，潤(rùn)濕不充分
3. 解決方案
- 鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)：開(kāi)孔1:1.02擴(kuò)出，厚度0.12–0.15 mm；細(xì)間距采用階梯減薄+微倒角工藝
- 焊膏管控：2–8 ℃冷藏，上線回溫≥4 h，自動(dòng)攪拌機(jī)2 min，24 h內(nèi)用完
- 溫度曲線：Sn63Pb37峰值210–225 ℃，SAC305峰值235–245 ℃，液相線以上60–90 s
- 閉環(huán)檢測(cè)：SPI每片測(cè)厚，低于-15%立即停機(jī)擦網(wǎng)；AOI+ICT雙檢，發(fā)現(xiàn)虛焊即時(shí)返修
二、橋連（Solder Bridge）
1. 產(chǎn)生機(jī)理
相鄰焊盤間焊膏過(guò)量或熔化時(shí)表面張力失衡，形成橫向錫橋，導(dǎo)致短路。
2. 關(guān)鍵誘因
- 鋼網(wǎng)孔壁粗糙/開(kāi)孔過(guò)大，印刷后焊膏塌陷
- 回流保溫區(qū)溫度過(guò)高（＞180 ℃）、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)（＞90 s），焊料流動(dòng)性增強(qiáng)
- 貼片偏移＞0.05 mm，元件引腳把焊膏擠出焊盤
3. 解決方案
- 開(kāi)孔縮小10%，采用“倒錐”激光切割孔壁，降低塌陷風(fēng)險(xiǎn)
- 刮刀速度50–80 mm/s、壓力0.02–0.03 MPa，保持45°角度，減少挖錫
- 優(yōu)化保溫區(qū)：160–180 ℃、60–80 s，讓助焊劑充分揮發(fā)又不過(guò)度液化
- AOI在線報(bào)警+激光標(biāo)記，橋連板立即隔離，熱風(fēng)刀局部返修
三、立碑（Tombstoning）
1. 產(chǎn)生機(jī)理
片式元件兩端潤(rùn)濕力不平衡，產(chǎn)生力矩把元件一端拉起，形成“墓碑”。
2. 關(guān)鍵誘因
- 焊盤熱容量差異大（一側(cè)接地或鋪銅）
- 兩焊盤印刷量差＞20%，熔化時(shí)間不同步
- 回流溫差＞10 ℃，升溫斜率＞3 ℃/s
3. 解決方案
- PCB設(shè)計(jì)：對(duì)稱焊盤尺寸，差異≤10%；大銅面加“熱隔離”窗或淚滴鋪銅
- 鋼網(wǎng)：0201/0402元件開(kāi)孔0.8:1面積比，防錫量過(guò)多
- 回流曲線：預(yù)熱1–2 ℃/s，恒溫區(qū)150–180 ℃，峰值溫差≤±5 ℃
- 貼片：Z軸高度0.05–0.10 mm，貼裝壓力20–30 g，確保居中
四、錫球（Solder Ball）
1. 產(chǎn)生機(jī)理
焊膏飛濺或助焊劑沸騰，在阻焊膜上形成直徑＞0.13 mm的獨(dú)立錫珠，潛在短路風(fēng)險(xiǎn)。
2. 關(guān)鍵誘因
- 預(yù)熱升溫＞4 ℃/s，水分/溶劑瞬間汽化
- 環(huán)境濕度＞60%，焊膏吸潮
- 鋼板底部未清潔，殘留錫膏二次印刷被擠出
3. 解決方案
- 溫區(qū)設(shè)置：預(yù)熱斜率1–3 ℃/s，保溫區(qū)保持150–180 ℃，讓溶劑充分揮發(fā)
- 物料管理：開(kāi)封后24 h內(nèi)用完，濕度卡＜30% RH，線邊放置干燥柜
- 設(shè)備保養(yǎng)：每班擦拭鋼板底部，5000片超聲波清洗一次；增加真空吸錫裝置
- AOI+人工目檢雙檢，發(fā)現(xiàn)錫珠即用吸錫線+熱風(fēng)槍清理
五、焊點(diǎn)剝離（Pad Lifting）
1. 產(chǎn)生機(jī)理
無(wú)鉛合金與PCB基材熱膨脹系數(shù)差異大，冷卻階段應(yīng)力集中，焊點(diǎn)與焊盤界面發(fā)生微裂甚至剝離。
2. 關(guān)鍵誘因
- 冷卻速率＞6 ℃/s，應(yīng)力瞬間增大
- 焊料合金非共晶，凝固區(qū)間寬
- 銅環(huán)面積過(guò)大，剛性增強(qiáng)
3. 解決方案
- 合金選型：SAC305或添加微量Bi/Ni，降低熱膨脹差
- 冷卻斜率：2–4 ℃/s，自然風(fēng)冷+底部輔助冷卻，避免急冷
- PCB設(shè)計(jì)：采用SMD焊盤，阻焊窗限制銅環(huán)面積；增加“應(yīng)力釋放”縫隙
- X-Ray抽檢3%，空洞率＞25%或發(fā)現(xiàn)剝離即整批返修，并回溯溫度日志
結(jié)語(yǔ)
焊點(diǎn)缺陷并非孤立現(xiàn)象，而是“設(shè)計(jì)-物料-設(shè)備-工藝-環(huán)境”全鏈條交互的結(jié)果。1943科技通過(guò)“SPI+AOI+X-Ray”三維閉環(huán)檢測(cè)與MES數(shù)據(jù)追溯，將上述五大缺陷總不良率穩(wěn)定控制在≤0.05%。希望本文的五大原因與解決方案，能為您的SMT產(chǎn)線提供可直接復(fù)制的改善模板，攜手把焊點(diǎn)做成“零缺陷”，把交付做成“零投訴”。
2024-04-26
