回流焊是SMT(表面貼裝技術(shù))中的關(guān)鍵工藝,其質(zhì)量直接影響電子組件的可靠性。以下是常見的回流焊問題及其解決方法,按典型缺陷分類整理:
1. 焊錫短路(橋接)?
現(xiàn)象?:相鄰焊點(diǎn)之間形成錫橋,導(dǎo)致短路。
原因?:
鋼網(wǎng)開口過大或焊膏印刷偏移
貼片精度不足(元件偏移)
回流溫度曲線不合理(預(yù)熱不足或峰值溫度過高)
解決方法?:
工藝優(yōu)化?:縮小鋼網(wǎng)開口(如開孔縮進(jìn)5%~10%),調(diào)整印刷壓力和刮刀角度。
設(shè)備校準(zhǔn)?:檢查貼片機(jī)精度(確?!?/span>0.05mm以內(nèi)),使用SPI(焊膏檢測(cè)儀)監(jiān)控印刷質(zhì)量。
溫度調(diào)整?:延長(zhǎng)預(yù)熱時(shí)間(90-120秒),降低峰值溫度(典型峰值235-245℃),避免焊膏過度流動(dòng)。
2. 焊錫球?
現(xiàn)象?:焊點(diǎn)周圍散布微小錫珠。
原因?:
預(yù)熱區(qū)升溫過快,導(dǎo)致焊膏溶劑揮發(fā)不充分
焊膏吸潮或過期
回流時(shí)助焊劑殘留過多
解決方法?:
曲線優(yōu)化?:預(yù)熱區(qū)升溫速率控制在1-3℃/秒,確保溶劑充分揮發(fā)。
焊膏管理?:嚴(yán)格遵循存儲(chǔ)條件(2-10℃冷藏,使用前回溫4小時(shí)),避免過期使用。
參數(shù)調(diào)整?:選擇低殘留免清洗焊膏,或增加恒溫區(qū)(150-180℃)停留時(shí)間(60-90秒)。
3. 虛焊/冷焊?
現(xiàn)象?:焊點(diǎn)表面粗糙,潤(rùn)濕不良。
原因?:
峰值溫度不足或回流時(shí)間過短(如低于焊料液相線)
焊盤或元件引腳氧化
焊膏活性不足
解決方法?:
溫度驗(yàn)證?:使用KIC測(cè)溫儀確認(rèn)實(shí)際峰值溫度(Sn-Ag-Cu焊料需≥217℃)。
材料處理?:檢查元件和PCB的MSL等級(jí),烘烤受潮物料(125℃/24小時(shí))。
焊膏選擇?:更換高活性焊膏(如含更強(qiáng)助焊劑配方)。
4. 墓碑效應(yīng)?
現(xiàn)象?:片式元件一端脫離焊盤立起。
原因?:
兩端焊盤熱容量差異大(如接地焊盤散熱快)
焊膏印刷不均導(dǎo)致兩端熔融時(shí)間不同步
解決方法?:
焊盤設(shè)計(jì)?:對(duì)稱設(shè)計(jì)焊盤尺寸,接地焊盤增加熱隔離槽。
印刷優(yōu)化?:鋼網(wǎng)開口對(duì)稱,確保兩端焊膏量一致。
溫度調(diào)整?:降低升溫區(qū)斜率(如2℃/秒),延長(zhǎng)液相線以上時(shí)間(60-90秒)。
5. 焊點(diǎn)空洞?
現(xiàn)象?:焊點(diǎn)內(nèi)部存在氣泡或空洞。
原因?:
焊膏揮發(fā)物排出受阻(如BGA焊點(diǎn))
回流過程升溫速率過快
解決方法?:
曲線優(yōu)化?:延長(zhǎng)預(yù)熱時(shí)間,降低升溫速率至1.5℃/秒以下。
材料改進(jìn)?:使用低空洞焊膏或預(yù)成型焊片,對(duì)高密度焊點(diǎn)采用真空回流焊。
工藝控制?:優(yōu)化鋼網(wǎng)開孔(增加排氣通道),避免焊膏坍塌。
6. 元件偏移?
現(xiàn)象?:元件在回流過程中位置移動(dòng)。
原因?:
回流爐風(fēng)速過高(>1.5m/s)
焊膏黏度不足或坍塌
解決方法?:
設(shè)備調(diào)整?:降低爐內(nèi)風(fēng)速,使用層流模式。
焊膏控制?:選擇高黏度焊膏(如Type 4),確保印刷后無坍塌。
貼裝優(yōu)化?:增加貼片壓力(針對(duì)大元件),或采用底部點(diǎn)膠固定。
7. PCB變形?
現(xiàn)象?:PCB彎曲導(dǎo)致焊接不良。
原因?:
PCB材料Tg值低(如普通FR4 Tg=130℃)
溫度曲線陡升陡降
解決方法?:
材料升級(jí)?:使用高Tg板材(Tg≥170℃)或柔性PCB。
工裝設(shè)計(jì)?:增加支撐工裝(如夾具或載具),避免高溫變形。
曲線優(yōu)化?:降低升溫/冷卻速率(如3℃/秒→1.5℃/秒)。
工藝控制關(guān)鍵點(diǎn)?
實(shí)時(shí)監(jiān)控?:使用SPI(焊膏檢測(cè))、AOI(自動(dòng)光學(xué)檢測(cè))和X-ray(BGA檢測(cè))進(jìn)行全流程監(jiān)控。
設(shè)備維護(hù)?:定期清潔回流爐導(dǎo)軌,校準(zhǔn)熱電偶,確保溫度曲線穩(wěn)定。
DFM審核?:在PCB設(shè)計(jì)階段介入,優(yōu)化焊盤、鋼網(wǎng)和元件布局。
數(shù)據(jù)分析?:通過CPK(過程能力指數(shù))評(píng)估工藝穩(wěn)定性,持續(xù)改進(jìn)良率。
通過系統(tǒng)性分析問題根源并采取針對(duì)性措施,可顯著提升回流焊質(zhì)量,降低返修率。