焊接缺陷是SMT組裝過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷，這些缺陷會(huì)影響產(chǎn)品的性能和可靠性。焊接缺陷可以分為主要缺陷、次要缺陷和表面缺陷，其中主要缺陷會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品性能和可靠性，需要立即進(jìn)行維修或更換；次要缺陷雖然不會(huì)立即導(dǎo)致產(chǎn)品故障，但會(huì)影響產(chǎn)品的使用壽命，需要在生產(chǎn)過(guò)程中加以控制和預(yù)防；表面缺陷雖然不會(huì)對(duì)產(chǎn)品的使用產(chǎn)生影響，但會(huì)影響產(chǎn)品的外觀和質(zhì)量，需要在生產(chǎn)過(guò)程中加以注意和控制。在進(jìn)行SMT工藝研究和生產(chǎn)中，合理的表面組裝工藝技術(shù)對(duì)于控制和提高SMT產(chǎn)品的質(zhì)量至關(guān)重要。

一、回流焊中的錫球

● 形成原因

焊膏被置于片式元件的引腳與焊盤(pán)之間，隨著印制板穿過(guò)回流焊爐，焊膏熔化變成液體，如果與焊盤(pán)和器件引腳等潤(rùn)濕不良，液態(tài)焊錫會(huì)因收縮而使焊縫填充不充分，所有焊料顆粒不能聚合成一個(gè)焊點(diǎn)，部分液態(tài)焊錫會(huì)從焊縫流出，形成錫球。因此，導(dǎo)致錫球形成的根本原因是焊膏與焊盤(pán)和器件引腳潤(rùn)濕性差。

● 解決措施

1、回流焊接過(guò)程中，焊膏的回流是受溫度和時(shí)間控制的。如果回流溫度不夠高或時(shí)間不夠長(zhǎng)，焊膏就不會(huì)回流。預(yù)熱區(qū)溫度上升速度過(guò)快，達(dá)到平頂溫度的時(shí)間過(guò)短，導(dǎo)致焊膏內(nèi)部的水分和溶劑未完全揮發(fā)，到達(dá)回流焊溫區(qū)時(shí)，引起水分和溶劑沸騰，濺出焊錫球。因此，控制預(yù)熱區(qū)溫度的上升速度在1-4°C/s之間是比較理想的。

2、有必要檢查金屬板設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，因?yàn)槟０宓拈_(kāi)口尺寸腐蝕精度不夠，導(dǎo)致焊盤(pán)圖形的輪廓不清晰，互相橋連，這種情況在對(duì)細(xì)間距器件的焊盤(pán)漏印時(shí)更容易發(fā)生，回流焊后必然會(huì)產(chǎn)生大量錫珠。因此，應(yīng)選擇適宜的模板材料和制作工藝，以確保焊膏印刷質(zhì)量。

3、如果在貼片至回流焊的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則因焊膏中焊料粒子的氧化、焊劑變質(zhì)、活性降低，會(huì)導(dǎo)致焊膏不回流，焊球則會(huì)產(chǎn)生。選用工作壽命長(zhǎng)一些的焊膏（至少4小時(shí)），則會(huì)減輕這種影響。

4、另外，焊膏印刷錯(cuò)誤，將會(huì)影響到焊接質(zhì)量。因此，在回流焊之前，必須確保印制板已經(jīng)徹底清洗干凈，以避免焊膏殘留和焊球的產(chǎn)生。操作人員應(yīng)該嚴(yán)格遵守工藝規(guī)程，并對(duì)印制板進(jìn)行仔細(xì)的檢查和對(duì)準(zhǔn)，以確保焊膏的正確性，才能生產(chǎn)出高質(zhì)量的焊接產(chǎn)品。

二、立片問(wèn)題（曼哈頓現(xiàn)象）

矩形片式元件的一端焊接在焊盤(pán)上，而另一端則翹立，這種現(xiàn)象就稱為曼哈頓現(xiàn)象。引起該種現(xiàn)象主要原因是元件兩端受熱不均勻，焊膏熔化有先后所致。

由于焊接過(guò)程中，焊料和母材會(huì)發(fā)生熱量交換，若焊料未完全融合，就進(jìn)行冷卻，會(huì)出現(xiàn)剛凝固的焊料部分收縮，而母材部分還沒(méi)有達(dá)到最終溫度的情況，因此就會(huì)導(dǎo)致焊件凹陷或凸起。

● 造成元件兩端熱不均勻的原因

1、在回流焊爐中，有一條橫跨爐子寬度的回流焊限線，一旦焊膏通過(guò)它就會(huì)立即熔化。由于片式矩形元件的一個(gè)端頭先通過(guò)回流焊限線，焊膏先熔化，完全浸潤(rùn)元件的金屬表面，具有液態(tài)表面張力；而另一端未達(dá)到183°C液相溫度，焊膏未熔化，只有焊劑的粘接力，該力遠(yuǎn)小于回流焊焊膏的表面張力，因而，使未熔化端的元件端頭向上直立。因此要保持元件兩端同時(shí)進(jìn)入回流焊限線，使兩端焊盤(pán)上的焊膏同時(shí)熔化，形成均衡的液態(tài)表面張力，保持元件位置不變。

2、在進(jìn)行汽相焊接時(shí)，如果印制電路組件預(yù)熱不充分，就會(huì)出現(xiàn)立片現(xiàn)象。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們可以在高低箱內(nèi)將被焊組件以145°C-150°C的溫度預(yù)熱1-2分鐘，然后在汽相焊的平衡區(qū)內(nèi)再預(yù)熱1分鐘左右，最后緩慢進(jìn)入飽和蒸汽區(qū)焊接。這樣可以有效地消除立片現(xiàn)象。

3、焊盤(pán)設(shè)計(jì)質(zhì)量的影響，若片式元件的一對(duì)焊盤(pán)大小不同或不對(duì)稱，會(huì)引起漏印的焊膏量不一致，小焊盤(pán)對(duì)溫度響應(yīng)快，其上的焊膏易熔化，大焊盤(pán)則相反，所以，當(dāng)小焊盤(pán)上的焊膏熔化后，在焊膏表面張力作用下，將元件拉直豎起。焊盤(pán)的寬度或間隙過(guò)大，也都可能出現(xiàn)立片現(xiàn)象。嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行焊盤(pán)設(shè)計(jì)是解決該缺陷的先決條件。

三、細(xì)間距引腳橋接問(wèn)題

細(xì)間距引腳橋接問(wèn)題是指在細(xì)間距的IC引腳間，由于焊盤(pán)和引腳的尺寸差異而導(dǎo)致的橋接現(xiàn)象。這種問(wèn)題可能會(huì)在使用細(xì)間距IC的電路中出現(xiàn)。

● 導(dǎo)致缺陷的因素

錫膏的品質(zhì)問(wèn)題、印刷問(wèn)題以及貼放問(wèn)題，都有可能導(dǎo)致細(xì)間距元器件引腳橋接缺陷的發(fā)生。

1、對(duì)于錫膏的品質(zhì)問(wèn)題，可以通過(guò)調(diào)整錫膏印刷機(jī)和改善PCB焊盤(pán)的涂覆層等方式來(lái)解決。

2、對(duì)于印刷問(wèn)題，可以通過(guò)調(diào)整錫膏印刷機(jī)和改善PCB焊盤(pán)的涂覆層等方式來(lái)解決。

3、對(duì)于貼放問(wèn)題，可以通過(guò)調(diào)整Z軸高度、改善貼片機(jī)貼放元件時(shí)的壓力、調(diào)整貼片精度以及針對(duì)元件出現(xiàn)移位及IC引腳變形等問(wèn)題來(lái)改善。

此外，回流焊爐升溫速度過(guò)快也可能導(dǎo)致細(xì)間距元器件引腳橋連缺陷的發(fā)生，因此需要調(diào)整回流焊的溫度曲線。

四、回流焊接缺陷分析應(yīng)對(duì)

1、吹孔

● 問(wèn)題及原因：焊點(diǎn)中所出現(xiàn)的孔洞，大者稱為吹孔，小者叫做針孔，皆由膏體中的溶劑或水分快速氧化所致。

● 解決方法：

1、調(diào)整預(yù)熱溫度，以趕走過(guò)多的溶劑。

2、調(diào)整錫膏粘度。

3、提高錫膏中金屬含量百分比。

2、空洞

● 問(wèn)題及原因：是指焊點(diǎn)中的氧體在硬化前未及時(shí)逸出所致，將使得焊點(diǎn)的強(qiáng)度不足，將衍生而致破裂。

● 解決方法：

1、調(diào)整預(yù)熱使盡量趕走錫膏中的氧體。

2、增加錫膏的粘度。

3、增加錫膏中金屬含量百分比。

3、零件移位及偏斜

● 問(wèn)題及原因：造成零件焊后移位的原因可能有錫膏印不準(zhǔn)、厚度不均、零件放置不當(dāng)、熱傳不均、焊墊或接腳之焊錫性不良、助焊劑活性不足、焊墊比接腳大得太多等，情況較嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)纬杀?，尤以質(zhì)輕的小零件為甚。

● 解決方法：

1、改進(jìn)零件的精準(zhǔn)度。

2、改進(jìn)零件放置的精準(zhǔn)度。

3、調(diào)整預(yù)熱及熔焊的參數(shù)。

4、改進(jìn)零件或板子的焊錫性。

5、增強(qiáng)錫膏中助焊劑的活性。

6、改進(jìn)零件及與焊墊之間的尺寸比例。

7、不可使焊墊太大。

4、縮錫

● 問(wèn)題及原因：零件腳或焊墊的焊錫性不佳。

● 解決方法：

1、改進(jìn)電路板及零件之焊錫性。

2、增強(qiáng)錫膏中助焊劑之活性。

5、焊點(diǎn)灰暗

● 問(wèn)題及原因：可能有金屬雜質(zhì)污染或給錫成份不在共熔點(diǎn)，或冷卻太慢，使得表面不亮。

● 解決方法：

1、防止焊后裝配板在冷卻中發(fā)生震動(dòng)。

2、焊后加速板子的冷卻率。

6、不沾錫

● 問(wèn)題及原因：接腳或焊墊之焊錫性太差，或助焊劑活性不足，或熱量不足所致。

● 解決方法：

1、提高熔焊溫度。

2、改進(jìn)零件及板子的焊錫性。

3、增加助焊劑的活性。

7、焊后斷開(kāi)

● 問(wèn)題及原因：常發(fā)生于J型接腳與焊墊之間，其主要原因是各腳的共面性不好，以及接腳與焊墊之間的熱容量相差太多所致（焊墊比接腳不容易加熱及蓄熱）。

● 解決方法：

1、改進(jìn)零件腳之共面性。

2、增加印膏厚度，以克服共面性之少許誤差。

3、調(diào)整預(yù)熱，以改善接腳與焊墊之間的熱差。

4、增加錫膏中助焊劑之活性。

5、減少焊熱面積，接近與接腳在受熱上的差距。

6、調(diào)整熔焊方法。

7、改變合金成份（比如將63/37改成10/90，令其熔融延后，使焊墊也能及時(shí)達(dá)到所需的熱量）。

五、可裝配檢查軟件推薦

影響回流焊接品質(zhì)的良率，不僅僅是工藝的原因還有設(shè)計(jì)，比如焊盤(pán)大小設(shè)計(jì)不合理會(huì)影響回流焊接的良率。

在此推薦一款SMT可組裝性檢測(cè)軟件：華秋DFM，SMT組裝前使用華秋DFM軟件對(duì)PCB設(shè)計(jì)文件做可組裝性檢查，可避免因設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致元器件無(wú)法組裝的問(wèn)題發(fā)生。

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