在SMT貼片加工過程中，即使工藝流程高度自動化，仍可能因材料、設備、環境或參數設置等因素，導致各類焊接缺陷。這些不良不僅影響產品良率，還可能埋下長期可靠性隱患。為幫助客戶精準識別問題根源、優化設計與制程，1943科技分享SMT貼片中最常見的五大不良現象——錫珠、立碑、偏移、少錫、虛焊，并從成因到對策進行深度解析。
一、錫珠（Solder Ball）：焊盤外的“多余焊點”
現象描述：回流焊后，在焊盤周圍或PCB表面出現微小球狀錫粒，直徑通常在0.1mm以下，易引發短路或絕緣失效。
主要原因：
- 錫膏未充分回溫即使用，內部水分在高溫下汽化噴濺；
- 回流焊預熱升溫速率過快（＞3℃/s），助焊劑揮發劇烈；
- PCB或元器件受潮，高溫下水分爆沸；
- 鋼網開孔設計不合理，錫膏印刷后邊緣溢出；
- 錫膏中助焊劑活性過強或顆粒氧化。
改善對策：
- 錫膏使用前需在室溫下回溫≥4小時，并充分攪拌；
- 優化回流焊溫度曲線，預熱階段控制升溫速率≤2℃/s；
- PCB及元器件如有受潮風險，應提前烘烤（120℃×4h）；
- 采用高精度激光鋼網，確保開孔尺寸與焊盤匹配；
- 選用顆粒均勻、氧化度低、助焊劑配比合理的錫膏。
二、立碑（Tombstoning）：元件“站”起來的災難
現象描述：片式元件（如0201、0402電阻電容）一端被拉起，呈“墓碑”狀，導致開路。
主要原因：
- 焊盤兩端銅箔面積差異大，回流時表面張力不平衡；
- 錫膏印刷厚度不均或位置偏移；
- 貼片機貼裝壓力/位置偏差；
- 回流爐溫區分布不均或升溫過快；
- 元件引腳共面性差。
改善對策：
- PCB設計階段確保兩端焊盤對稱、面積一致；
- 優化鋼網開孔，保證錫膏量均勻；
- 定期校準貼片機視覺系統與吸嘴精度（±10μm內）；
- 調整回流焊溫度曲線，延長預熱時間，使熱量均勻傳導；
- 對來料元件進行共面性抽檢，避免使用翹曲器件。
三、偏移（Misalignment）：貼不準的“小誤差”
現象描述：元件貼裝位置偏離焊盤中心，輕則影響焊接強度，重則導致短路或開路。
主要原因：
- MARK點識別錯誤或PCB定位不準；
- 貼片機軌道夾持不緊，板子在貼裝中晃動；
- 吸嘴磨損、真空不足或中心偏移；
- 鋼網與PCB對位偏差；
- 設備X/Y軸機械磨損。
改善對策：
- 確保PCB MARK點清晰、無遮擋，定期校正相機參數；
- 檢查并緊固貼片機軌道夾具，防止板子位移；
- 定期更換吸嘴，校準吸嘴中心與貼裝坐標；
- 印刷前進行鋼網-PCB自動對位，誤差控制在±25μm內；
- 建立設備維護計劃，及時更換磨損部件。
四、少錫（Insufficient Solder）：焊盤“吃不飽”
現象描述：焊點錫量明顯不足，無法形成可靠連接，易出現虛焊或機械強度不足。
主要原因：
- 鋼網開孔過小或厚度不足（如＜0.1mm）；
- 錫膏粘度過高或顆粒過粗，脫模不良；
- 刮刀壓力不足或速度過快，錫膏未填滿網孔；
- 鋼網堵塞未及時清洗；
- PCB焊盤存在通孔或阻焊層覆蓋。
改善對策：
- 按IPC標準設計鋼網厚度（通常0.1–0.15mm），細間距采用T6/T7級錫膏；
- 控制刮刀壓力（5–8N/mm）與印刷速度（20–40mm/s）；
- 每印刷10–15塊板即清洗鋼網，防止堵孔；
- 避免焊盤設計通孔，或在鋼網對應位置做避孔處理；
- 引入3D SPI檢測，實時監控錫膏體積與覆蓋率。
五、虛焊/假焊（Cold Solder / Non-wetting）：看似完好，實則失效
現象描述：焊點外觀光滑但內部未熔合，或焊料未潤濕焊盤/引腳，輕微外力即可脫落。
主要原因：
- 焊盤或元件引腳氧化；
- 錫膏助焊劑活性不足，無法清除氧化層；
- 回流峰值溫度不足或時間過短；
- 錫膏已過期或存儲不當導致性能下降；
- PCB表面污染（如指紋、油漬）。
改善對策：
- 來料焊盤需符合OSP/ENIG等可焊性標準，避免長期暴露；
- 選用活性適中、潤濕性好的錫膏，尤其對高可靠性產品；
- 回流焊峰值溫度應高于錫膏熔點15–25℃，保溫時間≥30秒；
- 嚴格管控錫膏存儲（5–10℃冷藏）、使用時限（開封后4小時內）；
- 生產前對PCB進行等離子清洗或烘烤，提升表面潔凈度。
結語：從“發現問題”到“預防問題”
SMT貼片不良的根源往往不在單一環節，而是材料、設計、設備與工藝的綜合體現。作為專業的SMT貼片服務商，我們深知：真正的制造價值，不僅在于高效貼裝，更在于從源頭規避風險、保障產品長期可靠。
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2024-04-26
