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
假焊與虛焊的核心差異在于:虛焊是元件引腳、焊端或PCB焊盤處上錫不充分(潤濕角>90°),僅少量焊錫潤濕;而假焊則是表面看似形成良好焊點,但焊料與焊盤/引腳內(nèi)部未充分熔合,受外力時可輕易脫離。這種缺陷具有強隱蔽性——肉眼觀察可能無明顯異常,但電氣性能已受損,長期使用或受振動、溫差影響時易引發(fā)早期失效,返修成本與交期延誤風(fēng)險陡增。
二、假焊的四大核心成因:從材料到工藝的全鏈條分析
1. 材料問題:可焊性不良是“原罪”
元件或PCB焊盤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(氧化物熔點升高,需更高溫度才能熔化),或PCB焊盤因受潮、油污污染(如汗?jié)n、油漬)導(dǎo)致表面氧化發(fā)黑,均會造成焊料與基材間無法形成有效浸潤,最終形成假焊。

2. 工藝參數(shù)失控:溫度與時間的“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)升溫過快(斜率>3℃/s)或溫度不足(未達150-180℃),助焊劑無法充分揮發(fā)并清除氧化物;回流區(qū)峰值溫度低于焊料熔點(無鉛焊料需≥217℃,實際需設(shè)定235-245℃),或液相線以上時間不足(<20秒),焊錫無法完全熔化并形成良好潤濕;冷卻區(qū)速率過快(>6℃/s)則可能導(dǎo)致焊點內(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)(如超過保質(zhì)期、存儲不當(dāng)受潮)或活性不足,會導(dǎo)致焊料合金化能力下降;助焊劑選用不當(dāng)(如活性差、殘留過多)則無法有效去除焊盤與引腳的氧化物,均會造成焊料與基材間形成隔離層,看似焊接實則未融合。
4. 設(shè)備與操作誤差:細節(jié)失控導(dǎo)致“隱性缺陷”
貼片機精度不足(定位偏差>±0.05mm)或印刷機參數(shù)設(shè)置不當(dāng)(如鋼網(wǎng)開口與焊盤不匹配、印刷壓力過大導(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放置時間過長(>45分鐘,陰雨天更短),焊膏易吸收水分或被污染,進一步加劇假焊風(fēng)險。

三、假焊的系統(tǒng)性預(yù)防方案:從源頭到檢測的全流程管控
1. 材料端:嚴控可焊性,杜絕“帶病”入庫
- 元件管理:元器件需防潮存儲(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);對多引腳元件(如QFN、BGA),貼裝前需檢查引腳是否變形,避免因機械應(yīng)力導(dǎo)致焊接不良。
- PCB防護:PCB焊盤需避免氧化(如發(fā)烏可用橡皮擦拭去除氧化層),受潮時需在110℃下烘烤8小時;焊盤設(shè)計需規(guī)避通孔(防止焊錫流失),并確保焊盤尺寸比元件引腳大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)焊料類型(如無鉛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:采用全自動視覺印刷機,實時監(jiān)測刮刀壓力(8-12N)、速度(20-50mm/s)及鋼網(wǎng)張力(35-50N/cm²);鋼網(wǎng)開口需比焊盤小10-20%,控制焊膏厚度0.12-0.15mm,避免過量或不足。
3. 檢測端:多維度驗證,杜絕“漏網(wǎng)之魚”
- AOI自動光學(xué)檢測:通過12種以上算法檢測焊點形狀、橋接、缺焊等外觀缺陷,快速識別表面異常。
- X-Ray檢測:透視多層板或BGA焊點內(nèi)部,檢測氣孔、冷焊等隱蔽問題,確保焊料與焊盤充分融合。
- 功能測試(FCT):模擬實際工作條件,驗證電路導(dǎo)通性,及時發(fā)現(xiàn)間歇性導(dǎo)通的假焊缺陷。
結(jié)語: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、檢測全鏈條。通過嚴格材料準(zhǔn)入、精準(zhǔn)工藝控制、多維度檢測驗證,可將假焊率降低至0.8‰以內(nèi),顯著提升PCBA一次通過率與產(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“被動返修”轉(zhuǎn)向“主動預(yù)防”,實現(xiàn)質(zhì)量與效率的雙重提升。






2024-04-26

