在SMT贴片加工过程中，即使工艺流程高度自动化，仍可能因材料、设备、环境或参数设置等因素，导致各类焊接缺陷。这些不良不仅影响产品良率，还可能埋下长期可靠性隐患。为帮助客户精准识别问题根源、优化设计与制程，1943科技分享SMT贴片中最常见的五大不良现象——锡珠、立碑、偏移、少锡、虚焊，并从成因到对策进行深度解析。
一、锡珠（Solder Ball）：焊盘外的“多余焊点”
现象描述：回流焊后，在焊盘周围或PCB表面出现微小球状锡粒，直径通常在0.1mm以下，易引发短路或绝缘失效。
主要原因：
- 锡膏未充分回温即使用，内部水分在高温下汽化喷溅；
- 回流焊预热升温速率过快（＞3℃/s），助焊剂挥发剧烈；
- PCB或元器件受潮，高温下水分爆沸；
- 钢网开孔设计不合理，锡膏印刷后边缘溢出；
- 锡膏中助焊剂活性过强或颗粒氧化。
改善对策：
- 锡膏使用前需在室温下回温≥4小时，并充分搅拌；
- 优化回流焊温度曲线，预热阶段控制升温速率≤2℃/s；
- PCB及元器件如有受潮风险，应提前烘烤（120℃×4h）；
- 采用高精度激光钢网，确保开孔尺寸与焊盘匹配；
- 选用颗粒均匀、氧化度低、助焊剂配比合理的锡膏。
二、立碑（Tombstoning）：元件“站”起来的灾难
现象描述：片式元件（如0201、0402电阻电容）一端被拉起，呈“墓碑”状，导致开路。
主要原因：
- 焊盘两端铜箔面积差异大，回流时表面张力不平衡；
- 锡膏印刷厚度不均或位置偏移；
- 贴片机贴装压力/位置偏差；
- 回流炉温区分布不均或升温过快；
- 元件引脚共面性差。
改善对策：
- PCB设计阶段确保两端焊盘对称、面积一致；
- 优化钢网开孔，保证锡膏量均匀；
- 定期校准贴片机视觉系统与吸嘴精度（±10μm内）；
- 调整回流焊温度曲线，延长预热时间，使热量均匀传导；
- 对来料元件进行共面性抽检，避免使用翘曲器件。
三、偏移（Misalignment）：贴不准的“小误差”
现象描述：元件贴装位置偏离焊盘中心，轻则影响焊接强度，重则导致短路或开路。
主要原因：
- MARK点识别错误或PCB定位不准；
- 贴片机轨道夹持不紧，板子在贴装中晃动；
- 吸嘴磨损、真空不足或中心偏移；
- 钢网与PCB对位偏差；
- 设备X/Y轴机械磨损。
改善对策：
- 确保PCB MARK点清晰、无遮挡，定期校正相机参数；
- 检查并紧固贴片机轨道夹具，防止板子位移；
- 定期更换吸嘴，校准吸嘴中心与贴装坐标；
- 印刷前进行钢网-PCB自动对位，误差控制在±25μm内；
- 建立设备维护计划，及时更换磨损部件。
四、少锡（Insufficient Solder）：焊盘“吃不饱”
现象描述：焊点锡量明显不足，无法形成可靠连接，易出现虚焊或机械强度不足。
主要原因：
- 钢网开孔过小或厚度不足（如＜0.1mm）；
- 锡膏粘度过高或颗粒过粗，脱模不良；
- 刮刀压力不足或速度过快，锡膏未填满网孔；
- 钢网堵塞未及时清洗；
- PCB焊盘存在通孔或阻焊层覆盖。
改善对策：
- 按IPC标准设计钢网厚度（通常0.1–0.15mm），细间距采用T6/T7级锡膏；
- 控制刮刀压力（5–8N/mm）与印刷速度（20–40mm/s）；
- 每印刷10–15块板即清洗钢网，防止堵孔；
- 避免焊盘设计通孔，或在钢网对应位置做避孔处理；
- 引入3D SPI检测，实时监控锡膏体积与覆盖率。
五、虚焊/假焊（Cold Solder / Non-wetting）：看似完好，实则失效
现象描述：焊点外观光滑但内部未熔合，或焊料未润湿焊盘/引脚，轻微外力即可脱落。
主要原因：
- 焊盘或元件引脚氧化；
- 锡膏助焊剂活性不足，无法清除氧化层；
- 回流峰值温度不足或时间过短；
- 锡膏已过期或存储不当导致性能下降；
- PCB表面污染（如指纹、油渍）。
改善对策：
- 来料焊盘需符合OSP/ENIG等可焊性标准，避免长期暴露；
- 选用活性适中、润湿性好的锡膏，尤其对高可靠性产品；
- 回流焊峰值温度应高于锡膏熔点15–25℃，保温时间≥30秒；
- 严格管控锡膏存储（5–10℃冷藏）、使用时限（开封后4小时内）；
- 生产前对PCB进行等离子清洗或烘烤，提升表面洁净度。
结语：从“发现问题”到“预防问题”
SMT贴片不良的根源往往不在单一环节，而是材料、设计、设备与工艺的综合体现。作为专业的SMT贴片服务商，我们深知：真正的制造价值，不仅在于高效贴装，更在于从源头规避风险、保障产品长期可靠。
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2024-04-26
