SMT贴片加工常见缺陷及预防措施全解析

作为电子制造的核心环节，SMT贴片加工质量直接影响到最终产品的性能和可靠性。在生产过程中，我们常会遇到各种缺陷问题，如锡珠、立碑、桥接、抛料等，这些问题不仅影响生产效率，更增加了质量成本。

1943科技 将结合行业经验，分享SMT贴片加工中的常见缺陷及其预防措施，帮助您提升产品质量。

01 锡膏印刷相关缺陷

锡膏印刷是SMT工艺的首个关键环节，约75%-85%的焊接缺陷都与锡膏印刷相关。这一阶段的质量控制尤为重要。

锡珠是常见的缺陷之一，其主要表现为细小的锡球散布在焊盘周围。产生原因及预防措施包括：

• 锡膏保存不当：锡膏未充分回温解冻并搅拌均匀即使用。预防方法是锡膏使用前须回温4小时以上，并按规范搅拌3-5分钟。

• 印刷参数问题：印刷太厚，元件下压后多余锡膏溢流形成锡球。可通过调整钢网厚度和开口尺寸解决。

• 环境因素：湿度过大（正常环境应为温度25±5℃，湿度40-60%）。需确保车间环境控制在标准范围内。

• 回流焊升温过快：升温斜率大于3℃/秒会引起锡膏爆沸。调整回流焊温度曲线，适当降低预热阶段的升温速率。

短路（桥接）也是常见缺陷，尤其多见于细间距元器件。产生原因及对策如下：

• 钢网问题：STENCIL太厚、变形严重，或开孔与PCB焊盘位置不符。应选用精密激光切割钢网，并定期检查钢网状态。

• 印刷质量：刮刀压力设置不当或刮刀变形会导致印刷图形模糊。需调整刮刀压力并及时更换变形刮刀。

• 锡膏特性：锡膏太稀、金属含量低或摇溶性低，容易造成锡膏榨开。选择粘度较高的锡膏可改善这一情况。

• 工艺参数：回流焊183℃时间过长（标准为40-90秒），或峰值温度过高。需优化回流焊温度曲线。

02 元件贴装阶段缺陷

元件贴装阶段涉及精密的设备操作，这一阶段的缺陷往往与设备状态和参数设置密切相关。

抛料现象指贴片机在生产过程中吸到料后不贴装，而是将元件抛至抛料盒或其他地方。这不仅造成材料损耗，也降低生产效率。抛料的主要原因及解决方案包括：

• 吸嘴问题：吸嘴变形、堵塞或破损会导致气压不足、漏气。定期清洁或更换吸嘴是有效措施。

• 识别系统故障：视觉或雷射镜头不清洁，有杂物干扰识别，光源强度或灰度不当。需清洁识别系统表面，调整光源参数。

• 取料位置不准：取料不在料的中心位置或高度不正确。调整取料位置，确保取料高度恰当（一般以碰到零件后下压0.05mm为准）。

• 供料器故障：供料器位置变形，进料不良。定期检查调整供料器，清扫平台，更换已坏部件。

元件偏移表现为元件偏离PCB焊盘，可能导致焊接不良。这一问题的主要原因包括：

• PCB支撑不当：如果PCB在贴片机中没有得到适当支撑，它会下沉，导致贴装高度不准确。

• 贴装压力不合适：压力过大会使焊膏外形变化而发生塌边。需调整贴装压力至适当范围。

• 设备状态不佳：贴片机导轨变形，吸嘴磨损或堵塞。定期检查设备状态，及时维护保养。

缺件指元件在贴装位置缺失，产生原因主要有：

• 厚度设定错误：元件或PCB的厚度设定不准确会导致贴装头在未到达PCB焊盘时即释放元件。

• 气路问题：橡胶气管老化破裂、密封件老化磨损导致气源回路压力释放。定期检查气路系统，更换老化部件。

• PCB板翘曲：板翘超过设备允许误差，或支撑销放置不当，高度不一致。检查PCB质量，合理布置支撑销。

03 回流焊接阶段缺陷

回流焊接是形成可靠焊点的关键阶段，温度曲线和控制参数设置对焊接质量有着决定性影响。

立碑现象是片式元件一端翘起，像墓碑一样直立。这一缺陷的产生原因及对策包括：

• 印刷不均匀或偏移：导致一侧锡厚拉力大，另一侧锡薄拉力小。优化印刷精度可有效预防。

• 元件电极氧化或尺寸差异：导致两端上锡性不同，受力不均。加强来料检验，避免使用氧化元件。

• 焊盘设计问题：两端焊盘宽窄不同，导致亲和力不同。改进PCB设计，确保焊盘对称。

• 预热不足或不均：元件少的地方温度高先熔融，形成受力不均。优化回流焊温度曲线，确保均匀加热。

冷焊表现为焊点表面粗糙、无光泽，焊点连接不可靠。主要原因有：

• 回流温度不足：回焊区温度不够或回焊时间不足。调整回焊炉温度或链条速度。

• 元件热容量大：元器件过大、气垫量过大，吸热过多。适当提高回焊区温度。

• 锡膏状态不佳：锡膏使用过久，溶剂挥发过多。及时更换新锡膏，确保锡膏处于良好状态。

空焊指元件引脚或端电极与焊盘未形成良好连接。产生原因主要有：

• 锡膏印刷偏移：导致元件与焊膏未接触。调整印刷机精度。

• 元件氧化：氧化元件可焊性差。严格来料检验，避免使用氧化元件。

• PCB板含水份：在回流过程中产生气体，阻碍焊接。对PCB板进行适当烘烤。

04 其他常见缺陷及综合预防措施

除了上述缺陷外，SMT加工中还存在一些其他常见问题。

浮高现象指元件未完全贴装到PCB表面，悬空一定高度。主要原因包括：

• 胶量过多：红胶或锡膏量过多阻止元件下沉。调整印刷机或点胶机参数。

• 元件或焊膏中有异物：阻碍元件完全贴装。保持生产环境清洁，避免异物引入。

• 机器贴装高度过高：元件未压到位。重新校准贴装高度。

翘脚发生在IC类元件上，表现为引脚未完全与焊盘接触。主要原因有：

• 原材料翘脚：元件本身存在翘曲。生产前检查材料，剔除不合格品。

• 规正座内有异物：影响元件平整度。清洁归正座，确保无异物。

• 程序设置有误：导致贴装位置不准确。修改程序，优化参数设置。

要系统减少SMT加工缺陷，需要建立全面的质量管理体系：

• 严格管控物料存储和使用：锡膏冷藏后需充分回温，PCB板如含有水份需进行烘烤。

• 实施标准化作业流程：把印刷周期固定在一个特定的模式，确保模板始终准确位于焊盘上。

• 加强设备维护保养：定期清洁吸嘴，检查供料器状态，校准光学识别系统。

• 及时处理异常情况：发现印刷错误后立即处理，焊膏在干燥前更容易除去。

1943科技 建议：SMT贴片加工是一项精密工艺，每个环节都需要严格控制。通过标准化作业流程、定期设备保养和严格的质量管控，可以大幅降低缺陷率，提升生产效率和产品质量。