PCBA科技 - SMT回流焊中焊點缺陷的原因

1) Reasons for the formation of SMT冷焊

（1）由於回流溫度過低或回流時間太短，PCB焊料未充分熔化；

（（2））由於傳送帶的振動，在冷卻和凝固過程中受到外力的影響，導致焊點受到干擾，焊點表面呈現不均勻形狀；

（3）PCB焊盤或引脚上及其周圍的表面污染將抑制通量能力，並導致不完全回流。 有時可以在焊點表面觀察到未熔化的焊料粉末。 同時，通量容量不足也會導致金屬氧化物的去除不完全，從而導致冷凝不完全；

（4）焊料金屬粉末質量較差，其中大多數由高度氧化的粉末顆粒包裹。

2）潤濕不良的原因

（1）時間、溫度和回流氣體對潤濕性有很大影響。 時間太短或溫度過低將導致熱量不足，導致助焊劑反應不完全，冶金潤濕反應不完全，導致潤濕不良。 此外，在焊料熔化之前，過熱不僅會氧化焊盤和焊脚的金屬過渡，還會消耗更多焊劑，最終導致潤濕性差；

（2）焊料合金質量較差，鋁和砷等雜質也會導致潤濕性差。 錫粉質量不好，錫膏中的金屬粉末含氧量高，錫膏中的助焊劑活性差；

（3）元件的焊接端、引脚和印刷電路板焊盤被污染或氧化，或印刷電路板受潮，導致金屬潤濕性差；

3）芯吸原因

這主要是由引脚和印刷電路板之間的溫差以及熔融焊料的表面張力引起的. 回流期間, 組件的鉛在焊接前達到焊料的熔化溫度 PCB焊盤, 使焊料沿導線上升, 形成芯吸現象.

4）焊料裂紋的原因

（1）峰值溫度過高，導致焊點突然冷卻，焊點裂紋是由冷卻引起的過度熱應力引起的；

（2）焊料本身的質量；

5）紀念碑的形成原因

（1）部件排列方向的設計存在問題。 錫膏一旦達到熔點，就會立即熔化。 晶片矩形組件的一端首先達到熔點，焊膏首先熔化並完全潤濕組件的金屬表面。 它具有液體表面張力，而另一端未達到液相線溫度。 膏體不熔化，只有一個遠小於表面張力的粘合力，這將使未熔化端的組件端直立；

（2）墊子設計的質量不好。 如果晶片組件的一對焊盤大小不同或不對稱，小焊盤上的錫膏將快速熔化，導致表面張力使組件直立。 如果襯墊的寬度或間隙過大，部件的一端無法完全接觸襯墊，導致墓碑現象；

（3）範本洩漏被錫膏堵塞或開口小，會導致漏塗錫膏量不一致，PCB焊盤兩端的表面張力不平衡，元件會直立；

（4）溫度不均勻。 不均勻的熱分佈或附近部件的陰影效應會產生較大的溫度梯度；

（5）放置位置偏移，或組件的厚度設定不正確，或放置頭的Z軸高度過高，這是由於組件在放置過程中從某個高度掉落造成的； 或者放置壓力太小，元件的焊接端或引線脚浮在錫膏表面上，錫膏無法粘附到元件上，並且在轉移和回流焊接期間位置移動。

（6）構件焊接端被污染或氧化，或構件端部電極附著力不好，使構件兩端容易產生不平衡力和墓碑現象；

6）形成偏移的原因

印刷錫膏的位置不準確、印刷錫膏的厚度不均勻、組件放置不當、傳熱不均勻、焊盤或焊脚的可焊性差、助焊劑活性不足、焊盤大於焊脚過多、風量過大、傳送帶振動等可能導致組件偏差，嚴重時甚至可能產生墓碑， 特別是對於輕型部件。

7）錫球形成原因

（1）回流溫度曲線設置不當。 如果預熱區的溫度上升過快，導致水分和溶劑劇烈蒸發，金屬粉末將與溶劑蒸汽一起飛濺，形成焊球； 如果預熱區的溫度過低，錫膏中的水分和溶劑不能完全揮發，如果突然進入回流區，則更容易產生錫球；

（2）焊膏本身質量較差。 如果金屬粉末含量過高或金屬粉末的氧含量過高，則在回流焊接過程中，隨著溶劑蒸發，金屬粉末會飛濺，形成焊球； 如果錫膏的粘度太低或錫膏的觸變性不好，印刷後錫膏會塌陷，嚴重時會造成粘附，回流焊接時也會形成焊球；

（3）錫膏使用不當。 如果將錫膏從低溫櫃中取出並在不重新加熱的情况下使用，則錫膏的溫度低於室溫，水蒸氣在錫膏上冷凝，並且錫膏吸收水分。 攪拌後，錫膏中混合大量水，回流焊加熱。 當水蒸氣蒸發出金屬粉末時，同時水蒸氣會在高溫下氧化金屬粉末，使金屬粉末的飛濺物積聚形成焊球；

（4）金屬範本設計結構不當。 範本厚度和開口尺寸不當，範本與印製板表面不平行或間隙，或範本開口尺寸腐蝕精度不符合要求，導致缺失焊膏輪廓不清晰，相互橋接，並會在回流焊後引起問題。 引脚之間產生大量焊球；

（5）PCB印刷工藝的影響。 刮刀壓力過大和範本質量差會導致錫膏圖案在列印過程中粘住，或者範本底部殘留的錫膏無法及時擦除。 在印刷過程中，錫膏會污染焊盤以外的地方，回流後會產生錫球。

（6）安裝壓力過高，焊膏擠出過多，這就是圖案附著力。

8）橋接形成的原因

（1）焊料量過多。 範本厚度和開口尺寸不當； 範本和印刷電路板表面之間的不平衡或間隙；

（2）錫膏粘度過低，觸變性不好，印刷後邊緣塌陷，導致錫膏圖形粘連；

（3）印刷質量不好，導致錫膏圖形粘連；

（4）貼片的位置偏移；

（5）貼片壓力過高，錫膏擠出過多，導致圖形粘連；

（6）貼片的放置是偏移的，錫膏圖形在手動校正後會粘附；

（7）印刷電路板上的細間距焊盤生產存在缺陷，或焊盤間距過窄。

9）空洞形成原因

（1）資料的影響。 錫膏潮濕，錫膏中的金屬粉末含氧量高，使用回收的錫膏，印刷電路板基板的元件引脚或焊盤被氧化或污染，印刷電路板潮濕；

(2) PCB焊接工藝 影響：預熱溫度過低，預熱時間太短, 使焊膏中的溶劑在硬化前不能及時逸出, 回流區產生氣泡.

10）爆米花現象形成的原因

（1）組件的管理、存儲和使用使晶片因環境中的濕度而受潮，晶片或基板或引脚內的氣體在回流過程中會膨脹；

（2）回流溫度曲線錯誤，加熱速度過快，峰值溫度過高。