在SMT貼片與PCBA制造領(lǐng)域,假焊作為高頻焊接缺陷之一,看似表面焊接良好,實(shí)則內(nèi)部未形成有效融合,極易導(dǎo)致電路間歇性導(dǎo)通或完全斷路,嚴(yán)重影響產(chǎn)品可靠性。1943科技從假焊的本質(zhì)特征出發(fā),深度剖析成因,提供系統(tǒng)性預(yù)防方案,助力企業(yè)從根源降低不良率。
一、假焊的本質(zhì):表面“偽裝”下的隱形風(fēng)險(xiǎn)
假焊與虛焊的核心差異在于:虛焊是元件引腳、焊端或PCB焊盤(pán)處上錫不充分(潤(rùn)濕角>90°),僅少量焊錫潤(rùn)濕;而假焊則是表面看似形成良好焊點(diǎn),但焊料與焊盤(pán)/引腳內(nèi)部未充分熔合,受外力時(shí)可輕易脫離。這種缺陷具有強(qiáng)隱蔽性——肉眼觀察可能無(wú)明顯異常,但電氣性能已受損,長(zhǎng)期使用或受振動(dòng)、溫差影響時(shí)易引發(fā)早期失效,返修成本與交期延誤風(fēng)險(xiǎn)陡增。
二、假焊的四大核心成因:從材料到工藝的全鏈條分析
1. 材料問(wèn)題:可焊性不良是“原罪”
元件或PCB焊盤(pán)的可焊性直接決定焊接質(zhì)量。若元件焊端金屬電極附著力差(如單層電極在高溫下“脫帽”)、引腳氧化發(fā)烏(氧化物熔點(diǎn)升高,需更高溫度才能熔化),或PCB焊盤(pán)因受潮、油污污染(如汗?jié)n、油漬)導(dǎo)致表面氧化發(fā)黑,均會(huì)造成焊料與基材間無(wú)法形成有效浸潤(rùn),最終形成假焊。

2. 工藝參數(shù)失控:溫度與時(shí)間的“精準(zhǔn)失衡”
回流焊溫度曲線設(shè)置不當(dāng)是假焊的主因之一。若預(yù)熱區(qū)升溫過(guò)快(斜率>3℃/s)或溫度不足(未達(dá)150-180℃),助焊劑無(wú)法充分揮發(fā)并清除氧化物;回流區(qū)峰值溫度低于焊料熔點(diǎn)(無(wú)鉛焊料需≥217℃,實(shí)際需設(shè)定235-245℃),或液相線以上時(shí)間不足(<20秒),焊錫無(wú)法完全熔化并形成良好潤(rùn)濕;冷卻區(qū)速率過(guò)快(>6℃/s)則可能導(dǎo)致焊點(diǎn)內(nèi)應(yīng)力集中,影響內(nèi)部融合效果。
3. 焊膏與助焊劑失效:“媒介”失效引發(fā)連鎖反應(yīng)
焊膏變質(zhì)(如超過(guò)保質(zhì)期、存儲(chǔ)不當(dāng)受潮)或活性不足,會(huì)導(dǎo)致焊料合金化能力下降;助焊劑選用不當(dāng)(如活性差、殘留過(guò)多)則無(wú)法有效去除焊盤(pán)與引腳的氧化物,均會(huì)造成焊料與基材間形成隔離層,看似焊接實(shí)則未融合。
4. 設(shè)備與操作誤差:細(xì)節(jié)失控導(dǎo)致“隱性缺陷”
貼片機(jī)精度不足(定位偏差>±0.05mm)或印刷機(jī)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)(如鋼網(wǎng)開(kāi)口與焊盤(pán)不匹配、印刷壓力過(guò)大導(dǎo)致焊膏拉尖),可能導(dǎo)致元件偏移或焊膏分布不均;若印好錫膏的PCB放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)(>45分鐘,陰雨天更短),焊膏易吸收水分或被污染,進(jìn)一步加劇假焊風(fēng)險(xiǎn)。

三、假焊的系統(tǒng)性預(yù)防方案:從源頭到檢測(cè)的全流程管控
1. 材料端:嚴(yán)控可焊性,杜絕“帶病”入庫(kù)
- 元件管理:元器件需防潮存儲(chǔ)(濕度≤40%RH),使用前檢查引腳氧化情況(氧化發(fā)烏的元件需避免用于回流焊);對(duì)多引腳元件(如QFN、BGA),貼裝前需檢查引腳是否變形,避免因機(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致焊接不良。
- PCB防護(hù):PCB焊盤(pán)需避免氧化(如發(fā)烏可用橡皮擦拭去除氧化層),受潮時(shí)需在110℃下烘烤8小時(shí);焊盤(pán)設(shè)計(jì)需規(guī)避通孔(防止焊錫流失),并確保焊盤(pán)尺寸比元件引腳大0.2-0.3mm,優(yōu)化熱容匹配。
2. 工藝端:精準(zhǔn)控制溫度曲線與焊膏印刷
- 溫度曲線優(yōu)化:根據(jù)焊料類(lèi)型(如無(wú)鉛SAC305)設(shè)定四溫區(qū)參數(shù)——預(yù)熱區(qū)(1.5-3℃/s升溫至150-180℃,保持60-90秒)、回流區(qū)(峰值235-245℃,液相線以上時(shí)間40-100秒)、冷卻區(qū)(-4℃/s以內(nèi)梯度降溫),確保助焊劑充分活化、焊錫完全熔化。
- 焊膏印刷管控:采用全自動(dòng)視覺(jué)印刷機(jī),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)刮刀壓力(8-12N)、速度(20-50mm/s)及鋼網(wǎng)張力(35-50N/cm²);鋼網(wǎng)開(kāi)口需比焊盤(pán)小10-20%,控制焊膏厚度0.12-0.15mm,避免過(guò)量或不足。
3. 檢測(cè)端:多維度驗(yàn)證,杜絕“漏網(wǎng)之魚(yú)”
- AOI自動(dòng)光學(xué)檢測(cè):通過(guò)12種以上算法檢測(cè)焊點(diǎn)形狀、橋接、缺焊等外觀缺陷,快速識(shí)別表面異常。
- X-Ray檢測(cè):透視多層板或BGA焊點(diǎn)內(nèi)部,檢測(cè)氣孔、冷焊等隱蔽問(wèn)題,確保焊料與焊盤(pán)充分融合。
- 功能測(cè)試(FCT):模擬實(shí)際工作條件,驗(yàn)證電路導(dǎo)通性,及時(shí)發(fā)現(xiàn)間歇性導(dǎo)通的假焊缺陷。
結(jié)語(yǔ):假焊防控需“系統(tǒng)作戰(zhàn)”
假焊作為SMT貼片的“隱形殺手”,其防控需貫穿材料、工藝、設(shè)備、檢測(cè)全鏈條。通過(guò)嚴(yán)格材料準(zhǔn)入、精準(zhǔn)工藝控制、多維度檢測(cè)驗(yàn)證,可將假焊率降低至0.8‰以內(nèi),顯著提升PCBA一次通過(guò)率與產(chǎn)品可靠性。1943科技深耕SMT領(lǐng)域,以系統(tǒng)化管控體系為客戶提供高可靠焊接解決方案,助力電子制造企業(yè)從“被動(dòng)返修”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)預(yù)防”,實(shí)現(xiàn)質(zhì)量與效率的雙重提升。






2024-04-26

