smt貼片加工焊錫連錫的原因與解決方法
SMT貼片加工中焊錫連錫的主要原因,包括工藝參數(shù)設(shè)置不當(dāng)與焊膏質(zhì)量問題。溫度曲線偏高或升溫過快會(huì)導(dǎo)致焊膏流動(dòng)性過強(qiáng),易溢出焊盤形成橋接;焊膏金屬含量過高或助焊劑活性過強(qiáng),也會(huì)加劇連錫風(fēng)險(xiǎn)。解決方法需優(yōu)化溫度曲線,控制峰值溫度和升溫速率,同時(shí)選擇合金比例合理、粘度適中的焊膏,并嚴(yán)格管控焊膏印刷厚度與位置,避免過量涂抹,此外加強(qiáng)焊膏儲(chǔ)存管理,防止因吸濕或沉淀導(dǎo)致性能變化,可有效降低連錫概率。今天就讓我們深入探討smt貼片加工焊錫連錫的原因與解決方法。

smt貼片加工焊錫連錫的廠家生產(chǎn)圖
一、smt貼片加工焊錫連錫的解決方法
① 優(yōu)化焊膏選擇與管理
1. 根據(jù)工藝需求精 準(zhǔn)選型:在選擇焊膏時(shí),要充分考慮SMT貼片加工的具體工藝要求、元件類型、引腳間距以及PCB板材質(zhì)等因素。對(duì)于細(xì)間距、高密度的貼片元件,應(yīng)選用粘度適中、錫粉顆粒度細(xì)且均勻、助焊劑活性高的焊膏,以確保良好的印刷性能和焊 接質(zhì)量,如對(duì)于0201元件,可選擇粘度在100 - 120Pa·s、錫粉顆粒度為T5或T6級(jí)的焊膏,同時(shí)要對(duì)焊膏供應(yīng)商進(jìn)行嚴(yán)格篩選,確保焊膏質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
2. 規(guī)范焊膏儲(chǔ)存與使用:焊膏的儲(chǔ)存和使用條件對(duì)其性能有很大影響。焊膏應(yīng)儲(chǔ)存在低溫(一般為5℃ - 10℃)、干燥的環(huán)境中,以延長(zhǎng)其保質(zhì)期和保持性能穩(wěn)定。在使用前,需將焊膏從冰箱中取出,在室溫下放置2 - 4小時(shí),使其溫度回升至室溫,避免因溫度差異導(dǎo)致焊膏內(nèi)部出現(xiàn)水汽凝結(jié)。
開封后的焊膏應(yīng)盡快使用,一般建議在2 - 4小時(shí)內(nèi)用完,剩余的焊膏要密封保存,并在下次使用前進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁_保其均勻性,此外要定期對(duì)焊膏的粘度、顆粒度等性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),一旦發(fā)現(xiàn)異常,及時(shí)更換焊膏。
② 改進(jìn)鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)與印刷工藝
1. 優(yōu)化鋼網(wǎng)開孔設(shè)計(jì):鋼網(wǎng)開孔設(shè)計(jì)要根據(jù)PCB板上焊盤的尺寸、形狀以及元件引腳間距等因素進(jìn)行精確計(jì)算和設(shè)計(jì)。遵循“開孔尺寸略小于焊盤尺寸”的原則,一般開孔寬度比焊盤寬度小0.05 - 0.1mm,長(zhǎng)度方向也相應(yīng)減小,以控制焊膏的印刷量,同時(shí)開孔形狀應(yīng)采用圓角或倒角設(shè)計(jì),減少焊膏在脫模時(shí)的殘留和橋接風(fēng)險(xiǎn)。
對(duì)于細(xì)間距元件,可采用階梯式鋼網(wǎng)設(shè)計(jì),即針對(duì)不同區(qū)域的元件,在鋼網(wǎng)厚度上進(jìn)行差異化處理,以滿足不同的下錫量需求,此外要定期對(duì)鋼網(wǎng)進(jìn)行清洗和維護(hù),去除鋼網(wǎng)開孔內(nèi)殘留的焊膏,確保鋼網(wǎng)的印刷性能。
2. 精確控制印刷工藝參數(shù):在焊膏印刷過程中,要精確控制印刷壓力、速度和刮刀角度等工藝參數(shù)。通過試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析,確定適合不同類型PCB板、鋼網(wǎng)和焊膏的醉佳印刷參數(shù)組合。印刷壓力應(yīng)根據(jù)鋼網(wǎng)厚度、焊膏粘度以及PCB板材質(zhì)等因素進(jìn)行調(diào)整,確保焊膏能夠充分填充鋼網(wǎng)開孔并轉(zhuǎn)移到PCB焊盤上,同時(shí)避免壓力過大損壞鋼網(wǎng)和PCB板。
印刷速度要適中,保證焊膏有足夠的時(shí)間在鋼網(wǎng)上滾動(dòng)和填充開孔,一般控制在30 - 80mm/s之間。刮刀角度通常設(shè)置在45° - 60°之間,角度過小會(huì)影響焊膏的填充效果,過大則容易使焊膏在刮刀邊緣堆積,此外要定期對(duì)印刷機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù),確保設(shè)備的精度和穩(wěn)定性。
3. 確保PCB板與鋼網(wǎng)的良好貼合:在印刷前,要對(duì)PCB板的平整度進(jìn)行檢查,對(duì)于翹曲變形超過允許范圍的PCB板,應(yīng)進(jìn)行整平處理或報(bào)廢處理,同時(shí)要確保PCB板在印刷機(jī)上的固定牢固,避免在印刷過程中發(fā)生位移。
對(duì)于鋼網(wǎng)要定期檢查其平整度,如有變形應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)或更換。在安裝鋼網(wǎng)時(shí),要保證鋼網(wǎng)與PCB板之間的間隙均勻,一般間隙控制在0.05 - 0.1mm之間,可通過在鋼網(wǎng)與PCB板之間放置塞尺進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)整,此外可采用真空吸附或定位銷等方式進(jìn)一步提高PCB板與鋼網(wǎng)的貼合精度。
4. 鋼網(wǎng)工程的毫米級(jí)
在東莞某上市EMS企業(yè)的無塵車間,激光切割鋼網(wǎng)正進(jìn)行納米級(jí)改造:
4.1 階梯鋼網(wǎng)技術(shù):對(duì)0.4mm間距QFN采用外延部分減薄至80μm。
4.2 納米涂層突破:新型氟聚合物涂層使脫模率提升至99.2%。
4.3 智能印刷監(jiān)控:3D SPI實(shí)時(shí)反饋錫膏厚度,自動(dòng)補(bǔ)償精度達(dá)±3μm。
③ 提升元件貼裝精度
1. 定期校準(zhǔn)貼片機(jī)設(shè)備:貼片機(jī)的定位精度是保證元件貼裝質(zhì)量的關(guān)鍵,因此要定期對(duì)貼片機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)。校準(zhǔn)內(nèi)容包括視覺系統(tǒng)的校準(zhǔn)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的校準(zhǔn)以及吸嘴的校準(zhǔn)等。
視覺系統(tǒng)負(fù)責(zé)識(shí)別元件和PCB板上的焊盤,其校準(zhǔn)可以確保元件能夠準(zhǔn)確地被貼裝到指定位置;機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的校準(zhǔn)能夠保證貼片機(jī)的運(yùn)動(dòng)精度,減少因機(jī)械誤差導(dǎo)致的元件偏移;吸嘴校準(zhǔn)則可避免因吸嘴磨損、堵塞等問題造成的元件拾取和貼裝異常。通過定期校準(zhǔn),將貼片機(jī)的定位精度控制在合理范圍內(nèi),降低連錫風(fēng)險(xiǎn)。
2. 嚴(yán)格把控元件引腳質(zhì)量:在元件采購環(huán)節(jié),要對(duì)元件引腳的共面度進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)。可以采用專業(yè)的檢測(cè)設(shè)備,如光學(xué)檢測(cè)儀器(AOI)或X射線檢測(cè)設(shè)備(AXI),對(duì)元件引腳進(jìn)行全偭檢測(cè)。對(duì)于共面度不符合要求的元件,堅(jiān)決不予使用。在元件的運(yùn)輸和存儲(chǔ)過程中,要采取有效的防護(hù)措施,如使用防靜電包裝、避免堆疊過高、防止受到外力擠壓等,確保元件引腳不受損壞,始終保持良好的共面度。
3. 精 準(zhǔn)調(diào)節(jié)貼裝壓力:根據(jù)不同類型的元件和焊膏特性,通過貼片機(jī)的壓力傳感器對(duì)貼裝壓力進(jìn)行精 準(zhǔn)調(diào)節(jié)。在正式生產(chǎn)前,可進(jìn)行小批量試貼裝,通過對(duì)試貼裝元件的焊 接質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)和分析,確定醉佳的貼裝壓力參數(shù),同時(shí)在生產(chǎn)過程中,要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)貼裝壓力的變化情況,一旦發(fā)現(xiàn)異常,及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,確保元件能夠以合適的壓力貼裝到PCB板上,避免因壓力不當(dāng)引發(fā)連錫問題。
④ 優(yōu)化回流焊 接工藝
1. 科學(xué)設(shè)置回流溫度曲線:針對(duì)不同類型的焊膏和元件,建立詳細(xì)的回流溫度曲線數(shù)據(jù)庫。在生產(chǎn)前,根據(jù)具體的產(chǎn)品要求,從數(shù)據(jù)庫中選取合適的溫度曲線作為參考,并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行微調(diào)??梢酝ㄟ^模擬焊 接試驗(yàn),對(duì)不同溫度曲線下的焊 接效果進(jìn)行評(píng)估,觀察焊點(diǎn)的外觀、潤(rùn)濕情況以及是否存在連錫等問題,醉終確定醉佳的回流溫度曲線。在生產(chǎn)過程中,要定期對(duì)回流爐的溫度進(jìn)行校準(zhǔn),確保實(shí)際溫度與設(shè)定溫度一致,保證焊 接質(zhì)量的穩(wěn)定性。
2. 保證回流爐內(nèi)熱風(fēng)循環(huán)均勻:定期對(duì)回流爐的熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng),清理熱風(fēng)管道內(nèi)的灰塵和雜物,檢查風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)情況,確保熱風(fēng)能夠均勻地分布在回流爐內(nèi)??梢栽诨亓鳡t內(nèi)安裝多個(gè)溫度傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)不同區(qū)域的溫度變化情況,一旦發(fā)現(xiàn)溫度不均勻,及時(shí)對(duì)熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整或維修,此外合理安排PCB板在回流爐內(nèi)的傳輸速度和擺放間距,避免因PCB板相互遮擋而影響熱風(fēng)的流通,保證每一塊PCB板都能在均勻的溫度環(huán)境下完成焊 接過程。
3. 回流曲線的精 準(zhǔn)制導(dǎo)
某新能源汽車悾制器產(chǎn)線引入AI溫度優(yōu)化系統(tǒng)后,良率提升2.3%:
3.1 多熱電偶矩陣監(jiān)控:在載具不同位置部署12個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。
3.2 熱仿真預(yù)優(yōu)化:基于元器件布局自動(dòng)生成醉佳溫區(qū)設(shè)定。
3.3 氧含量閉環(huán)控制:實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)氮?dú)饬髁烤S持氧含量<50ppm。
⑤ 完善PCB設(shè)計(jì)與制造管控
1. 合理規(guī)劃焊盤間距:在PCB設(shè)計(jì)階段,嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)元件引腳間距和焊 接工藝要求,合理規(guī)劃焊盤間距。對(duì)于高密度集成的電子產(chǎn)品,在滿足功能需求的前提下,盡量避免過度減小焊盤間距??梢圆捎脤I(yè)的PCB設(shè)計(jì)軟件,對(duì)焊盤間距進(jìn)行精確計(jì)算和優(yōu)化,確保焊盤間距能夠?yàn)楹?接過程提供足夠的安全余量,有效降低連錫風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)在設(shè)計(jì)完成后,要對(duì)PCB設(shè)計(jì)文件進(jìn)行嚴(yán)格的審核,檢查焊盤間距等關(guān)鍵參數(shù)是否符合要求。
2. 優(yōu)化阻焊層設(shè)計(jì):與PCB制造廠家密切溝通,確保阻焊層的開窗設(shè)計(jì)合理。阻焊層開窗尺寸應(yīng)略大于焊盤尺寸,但不能過大,一般開窗邊緣比焊盤邊緣大0.05 - 0.1mm為宜。在設(shè)計(jì)阻焊層時(shí),要考慮到不同元件的焊 接要求和特點(diǎn),對(duì)于容易出現(xiàn)連錫的區(qū)域,如細(xì)間距元件引腳周圍,可以適當(dāng)調(diào)整阻焊層的形狀和厚度,增強(qiáng)對(duì)焊料的限制作用,此外要嚴(yán)格控制阻焊層的制造質(zhì)量,加強(qiáng)對(duì)阻焊層針孔、氣泡等缺 陷的檢測(cè),確保阻焊層能夠有效地防止焊料的流淌和擴(kuò)散。
3. 嚴(yán)格把控PCB板表面處理質(zhì)量:在選擇PCB板供應(yīng)商時(shí),對(duì)其表面處理工藝進(jìn)行深入考察和評(píng)估。要求供應(yīng)商提供表面處理工藝的詳細(xì)資料和質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告,了解其工藝穩(wěn)定性和質(zhì)量控制能力。
在PCB板到貨后,對(duì)其表面處理質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè),可采用金相顯微鏡、X射線熒光光譜儀等設(shè)備,對(duì)表面處理層的厚度、成分、均勻性等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于表面處理質(zhì)量不符合要求的PCB板,及時(shí)與供應(yīng)商溝通處理,避免因表面處理不俍影響SMT貼片加工的焊 接質(zhì)量,導(dǎo)致連錫等問題的發(fā)生。
⑥ 改善生產(chǎn)環(huán)境條件
1. 精 準(zhǔn)控制溫濕度:在SMT車間安裝高精度的溫濕度監(jiān)測(cè)設(shè)備,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車間內(nèi)的溫濕度變化情況。通過溫濕度控制系統(tǒng),將車間溫度精確控制在22℃ - 26℃之間,濕度控制在40% - 60%RH范圍內(nèi)。當(dāng)溫濕度出現(xiàn)異常波動(dòng)時(shí),系統(tǒng)能夠自動(dòng)報(bào)警并啟動(dòng)調(diào)節(jié)裝置,對(duì)溫濕度進(jìn)行及時(shí)調(diào)整,同時(shí)定期對(duì)溫濕度監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù),確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性,為SMT貼片加工提供穩(wěn)定的溫濕度環(huán)境。
2. 提高車間潔凈度:加強(qiáng)車間的潔凈管理,定期對(duì)車間進(jìn)行清潔和消毒,使用專用的清潔工具和清潔劑,清除地面、墻面、設(shè)備表面以及工作臺(tái)上的灰塵和雜物。安裝高 效的空氣凈化設(shè)備,如空氣過濾器、空氣凈化機(jī)組等,對(duì)進(jìn)入車間的空氣進(jìn)行過濾凈化,確保車間內(nèi)的空氣潔凈度達(dá)到萬級(jí)或更高及別的標(biāo)準(zhǔn),此外要求工作人員在進(jìn)入車間前更換潔凈服、佩戴口罩和手套等防護(hù)用品,避免將外界的灰塵和雜質(zhì)帶入車間,減少因環(huán)境因素導(dǎo)致的焊錫連錫問題。
⑦ 物料與設(shè)備的協(xié)同進(jìn)化
某軍工單位通過實(shí)施物料-設(shè)備聯(lián)動(dòng)系統(tǒng),將連錫缺 陷率壓縮至50ppm:
1. 貼片機(jī)智能補(bǔ)償:視覺系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別器件變形并生成補(bǔ)償向量。
2. 濕度敏感元件區(qū)塊鏈追溯:從拆包到貼裝全程溫濕度監(jiān)控。
3. 焊膏動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng):回溫時(shí)間>4小時(shí)自動(dòng)鎖定使用權(quán)限。
在SMT貼片加工過程中,焊錫連錫問題的產(chǎn)生原因復(fù)雜多樣,涉及焊膏、鋼網(wǎng)、元件貼裝、回流焊 接、PCB設(shè)計(jì)制造以及環(huán)境等多個(gè)方面。要有效解決這一問題,需要從各個(gè)環(huán)節(jié)入手,采取全偭、系統(tǒng)的解決策略。通過優(yōu)化焊膏選擇與管理、改進(jìn)鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)與印刷工藝、提升元件貼裝精度、優(yōu)化回流焊 接工藝、完善PCB設(shè)計(jì)與制造管控以及改善生產(chǎn)環(huán)境條件等措施,能夠顯著降低焊錫連錫的發(fā)生率,提高SMT貼片加工的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
二、smt貼片加工焊錫連錫的原因探究
① 焊膏相關(guān)因素
1. 焊膏粘度不適宜:焊膏的粘度是影響其印刷性能和焊 接質(zhì)量的關(guān)鍵因素。粘度過高,焊膏在印刷過程中流動(dòng)性差,難以順利通過鋼網(wǎng)開孔轉(zhuǎn)移到PCB焊盤上,容易出現(xiàn)填充不足、印刷不完整的情況。而當(dāng)粘度過低時(shí),焊膏就像“失控的水流”,在印刷后容易因重力或輕微振動(dòng)而發(fā)生流淌、擴(kuò)散,相鄰焊盤間的焊膏就可能相互融合,為回流焊 接時(shí)的連錫創(chuàng)造條件,如對(duì)于0402、0201等小型封裝元件,對(duì)焊膏粘度的要求更為嚴(yán)格,若粘度選擇不當(dāng),連錫風(fēng)險(xiǎn)會(huì)顯著增加。
2. 錫粉顆粒度異常:錫粉顆粒的大小和均勻度對(duì)焊膏的性能也有重要影響。如果錫粉顆粒過細(xì),其比表面積增大,表面活性增強(qiáng),在回流焊 接時(shí)更容易發(fā)生團(tuán)聚、燒結(jié)現(xiàn)象,導(dǎo)致焊料流動(dòng)性過大,汲易在相鄰焊點(diǎn)間形成連錫,相反若錫粉顆粒過大,焊膏的均勻性和印刷性能會(huì)變差,同樣可能引發(fā)焊 接缺 陷,其中就包括連錫問題,一般適用于SMT貼片加工的錫粉顆粒度多為T4 - T6級(jí),不同的應(yīng)用場(chǎng)景和元件封裝需要選擇合適的顆粒度。
3. 助焊劑活性不足:助焊劑在焊 接過程中起著至關(guān)重要的作用,它能夠去除焊盤和元器件引腳上的氧化物,降低焊料的表面張力,促進(jìn)焊料的潤(rùn)濕和鋪展。當(dāng)助焊劑活性不足時(shí),無法有效清除氧化物,焊料與焊盤之間的潤(rùn)濕性變差,焊料在熔融狀態(tài)下不能均勻地覆蓋焊盤,為了尋求更好的附著點(diǎn),就可能流向相鄰焊點(diǎn),從而產(chǎn)生連錫,此外助焊劑的涂布量不均勻或不足,也會(huì)導(dǎo)致類似問題。
4. 錫膏印刷環(huán)節(jié)的精 準(zhǔn)失控
在SMT貼片加工流程中,錫膏印刷堪稱"差之毫厘,謬以千里"的關(guān)鍵工序。某日資企業(yè)曾因鋼網(wǎng)厚度偏差僅5μm,導(dǎo)致手機(jī)模塊連錫率飆升18%。究其根源:
4.1 鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)陷阱:開口尺寸與PCB焊盤匹配度不足(如IC引腳間距0.4mm卻采用1:1開口).
4.2 張力缺失危機(jī):使用超過10萬次的鋼網(wǎng)張力衰減至15N/cm2以下(標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)>35N/cm2)。
4.3 印刷參數(shù)盲區(qū):刮刀壓力波動(dòng)超過±0.2kgf,印刷速度超出40-80mm/s醉佳區(qū)間。
② 鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)與印刷工藝問題
1. 鋼網(wǎng)開孔尺寸與形狀不合理:鋼網(wǎng)作為焊膏印刷的“模具”,其開孔尺寸和形狀直接決定了焊膏的印刷量和分布情況。如果鋼網(wǎng)開孔尺寸比焊盤大過多,會(huì)導(dǎo)致印刷到焊盤上的焊膏量過多,在回流焊 接時(shí)多余的焊料就容易溢出,形成連錫。
如對(duì)于引腳間距為0.5mm的QFP元件,若鋼網(wǎng)開孔寬度比焊盤寬度大了0.1mm以上,連錫的概率可能會(huì)增加數(shù)倍,同時(shí)鋼網(wǎng)開孔的形狀也很關(guān)鍵,直角形狀的開孔在脫模時(shí)容易使焊膏殘留,形成橋接,而采用適當(dāng)?shù)膱A角或倒角設(shè)計(jì)可以改善這一情況。
2. 鋼網(wǎng)厚度選擇不當(dāng):鋼網(wǎng)厚度與焊膏的下錫量密切相關(guān)。過厚的鋼網(wǎng)會(huì)使下錫量過多,增加連錫風(fēng)險(xiǎn);而過薄的鋼網(wǎng)則可能導(dǎo)致焊膏下錫不足,影響焊 接質(zhì)量。
在實(shí)際生產(chǎn)中需要根據(jù)PCB板上,不同區(qū)域的元件類型、引腳間距以及焊盤尺寸等因素,合理選擇鋼網(wǎng)厚度。比如對(duì)于高密度、細(xì)間距的貼片元件區(qū)域,可能需要采用較薄的鋼網(wǎng)(如0.1mm以下),而對(duì)于引腳較粗、焊盤較大的元件,可適當(dāng)選用稍厚的鋼網(wǎng)(如0.15mm - 0.2mm)。
3. 印刷壓力與速度不協(xié)調(diào):印刷壓力和速度是影響焊膏印刷質(zhì)量的重要工藝參數(shù)。印刷壓力不足時(shí),焊膏無法充分填充鋼網(wǎng)開孔,會(huì)出現(xiàn)印刷不飽滿、漏印等問題;而壓力過大,不僅會(huì)損壞鋼網(wǎng)和PCB板,還可能使焊膏擠出過多,在焊盤邊緣堆積,回流時(shí)容易造成連錫。
印刷速度過快,焊膏在鋼網(wǎng)上的滾動(dòng)和填充時(shí)間不足,同樣會(huì)導(dǎo)致印刷質(zhì)量下降,增加連錫隱患,通常印刷壓力應(yīng)根據(jù)鋼網(wǎng)厚度、焊膏特性以及PCB板材質(zhì)等因素進(jìn)行調(diào)整,一般在5 - 10N/cm2之間,印刷速度則控制在30 - 100mm/s較為合適。
4. PCB板與鋼網(wǎng)的貼合不俍:在焊膏印刷過程中,PCB板與鋼網(wǎng)咇須緊密貼合,才能保證焊膏準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)移到焊盤上。如果PCB板存在翹曲變形,或者在印刷時(shí)固定不牢固,就會(huì)使鋼網(wǎng)與PCB板之間出現(xiàn)間隙,導(dǎo)致焊膏在印刷過程中發(fā)生滲漏、偏移,進(jìn)而引發(fā)連錫,此外鋼網(wǎng)的平整度也很重要,若鋼網(wǎng)因長(zhǎng)期使用出現(xiàn)變形、磨損等情況,也會(huì)影響與PCB板的貼合效果,增加連錫風(fēng)險(xiǎn)。
③ 元件貼裝偏差
1. 貼片機(jī)定位精度不足:貼片機(jī)是將元件精 準(zhǔn)貼裝到PCB板上的關(guān)鍵設(shè)備,其定位精度直接影響元件與焊盤的對(duì)準(zhǔn)程度。當(dāng)貼片機(jī)的定位精度不足時(shí),元件引腳與焊盤之間會(huì)出現(xiàn)偏移,偏移量過大就會(huì)導(dǎo)致焊 接時(shí)焊料分布不均勻,相鄰引腳間的焊料更容易連接在一起,形成連錫,如對(duì)于0201元件,貼片機(jī)的定位精度要求通常在±0.05mm以內(nèi),若實(shí)際精度超出這個(gè)范圍,連錫的可能性將大幅提高。
2. 元件引腳共面度差:對(duì)于一些多引腳的元件,如QFP、BGA等,引腳的共面度對(duì)焊 接質(zhì)量有重要影響。如果元件在制造過程中引腳共面度控制不佳,或者在運(yùn)輸、存儲(chǔ)過程中受到外力擠壓導(dǎo)致引腳變形,使得引腳不在同一平面上,在貼裝和焊 接時(shí),部分引腳與焊盤的接觸不俍,為了保證電氣連接,焊料會(huì)向這些接觸不俍的區(qū)域流動(dòng),從而增加了連錫的風(fēng)險(xiǎn),一般QFP元件引腳的共面度要求在±0.1mm以內(nèi),對(duì)于更高精度的應(yīng)用,這個(gè)要求可能會(huì)更嚴(yán)格。
3. 貼裝壓力異常:貼片機(jī)在貼裝元件時(shí),需要施加一定的壓力,使元件引腳與焊盤上的焊膏充分接觸。貼裝壓力過小,元件與焊膏接觸不緊密,可能導(dǎo)致焊 接不俍;而壓力過大,會(huì)使元件引腳陷入焊膏中,造成焊膏擠出,相鄰引腳間的焊膏相互連接,引發(fā)連錫。貼裝壓力的大小應(yīng)根據(jù)元件的類型、尺寸以及焊膏的特性等因素進(jìn)行調(diào)整,通常可通過貼片機(jī)的壓力傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。
4. 貼裝精度與元器件的隱秘博弈
當(dāng)0201電阻以0.3mm間距排列時(shí),貼片機(jī)0.05mm的偏移就足以埋下連錫禍根。某汽車電子廠曾因物料批次變更未同步調(diào)整貼裝壓力,導(dǎo)致BGA器件焊球擠壓引發(fā)大面積橋接:
4.1 元器件共面性陷阱:QFP器件引腳翹曲超過0.1mm時(shí)風(fēng)險(xiǎn)激增。
4.2 濕度敏感性失控:MSD三級(jí)元件暴露超72小時(shí),回流時(shí)內(nèi)部蒸汽引發(fā)錫珠飛濺。
4.3 焊端鍍層變異:某批次IC采用無鉛鍍層,熔點(diǎn)升高導(dǎo)致潤(rùn)濕不俍。
④ 回流焊 接工藝缺 陷
1. 回流溫度曲線不合理:回流溫度曲線是回流焊 接過程中的關(guān)鍵控制參數(shù),它直接影響焊膏的熔融、潤(rùn)濕和固化過程。如果回流溫度曲線設(shè)置不合理,如預(yù)熱階段升溫過快,會(huì)使焊膏中的助焊劑迅速揮發(fā),失去對(duì)氧化物的清除作用,同時(shí)焊膏中的溶劑可能因劇烈揮發(fā)而導(dǎo)致焊料飛濺,增加連錫風(fēng)險(xiǎn)。
峰值溫度過高或保溫時(shí)間過長(zhǎng),會(huì)使焊料的表面張力降低,流動(dòng)性過大,容易在相鄰焊點(diǎn)間形成連錫;冷 卻階段降溫過快,則可能導(dǎo)致焊點(diǎn)內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力,影響焊點(diǎn)的可靠性,同時(shí)也可能因焊料凝固不均勻而引發(fā)連錫。不同類型的焊膏和元件,對(duì)回流溫度曲線的要求不同,一般需要通過多次試驗(yàn)和優(yōu)化來確定醉佳的溫度曲線。
2. 回流爐內(nèi)熱風(fēng)循環(huán)不均勻:回流爐內(nèi)的熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)負(fù)責(zé)將熱量均勻地傳遞給PCB板和元件,使焊膏在整個(gè)回流過程中受熱均勻。如果熱風(fēng)循環(huán)不均勻,會(huì)導(dǎo)致PCB板上不同區(qū)域的溫度不一致,部分區(qū)域溫度過高,部分區(qū)域溫度過低。
溫度過高的區(qū)域焊料容易過度熔融、流動(dòng),從而產(chǎn)生連錫;而溫度過低的區(qū)域則可能出現(xiàn)焊 接不充分的問題。為了保證熱風(fēng)循環(huán)均勻,回流爐的設(shè)計(jì)和維護(hù)非常重要,同時(shí)在生產(chǎn)過程中也需要定期對(duì)爐內(nèi)溫度分布進(jìn)行檢測(cè)和校準(zhǔn)。
3. 回流焊 接的溫度迷局
在華東某通信設(shè)備廠的氮?dú)饣亓鳡t中,熱電偶記錄顯示:當(dāng)Zone5溫區(qū)波動(dòng)±8℃時(shí),連錫缺 陷率呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。究其核心矛盾:
3.1 溫度曲線失配:升溫斜率>3℃/s引發(fā)溶劑爆發(fā),恒溫時(shí)間不足90s導(dǎo)致活化不充分。
3.2 熱容差異效應(yīng):PCB上BGA與片式電容的熱容量差超過40J/℃。
3.3 氣氛控制盲區(qū):氧含量>800ppm時(shí)焊料表面張力驟降15%。
⑤ PCB設(shè)計(jì)與制造問題
1. 焊盤間距過小:PCB板上焊盤的間距是根據(jù)元件引腳間距設(shè)計(jì)的,如果焊盤間距過小,小于元件引腳間距加上適當(dāng)?shù)陌踩嗔?,在?接過程中相鄰焊盤間的焊料就容易相互接觸,形成連錫。特別是在一些追求高密度集成的電子產(chǎn)品中,為了節(jié)省PCB空間,可能會(huì)過度減小焊盤間距,從而增加了連錫的風(fēng)險(xiǎn)。在設(shè)計(jì)PCB時(shí),應(yīng)遵循相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,根據(jù)元件的類型和引腳間距合理設(shè)置焊盤間距,一般對(duì)于0.5mm引腳間距的元件,焊盤間距應(yīng)不小于0.3mm。
2. 阻焊層設(shè)計(jì)缺 陷:阻焊層的作用是防止焊料在不需要焊 接的區(qū)域流淌和擴(kuò)散。如果阻焊層的開窗設(shè)計(jì)過大,超過了焊盤邊緣過多,就無法有效地限制焊料的流動(dòng)范圍,焊料在熔融狀態(tài)下容易溢出焊盤,流向相鄰焊點(diǎn),導(dǎo)致連錫,此外阻焊層的質(zhì)量也很重要,若阻焊層存在針孔、氣泡或附著力不足等問題,在焊 接過程中焊料可能會(huì)滲透到這些缺 陷處,形成不必要的連接,因此在PCB制造過程中,要嚴(yán)格控制阻焊層的質(zhì)量和開窗尺寸精度。
3. PCB板表面處理不俍:PCB板的表面處理方式對(duì)焊 接質(zhì)量有很大影響。常見的表面處理方式有噴錫、沉金、OSP等,如果表面處理工藝不當(dāng),例如噴錫厚度不均勻、沉金層有缺 陷、OSP膜厚度不足或被污染等,都會(huì)導(dǎo)致焊盤的可焊性變差,焊料在焊 接時(shí)不能均勻地潤(rùn)濕焊盤,為了尋求更好的附著點(diǎn),焊料可能會(huì)流向相鄰焊點(diǎn),引發(fā)連錫。在選擇PCB板供應(yīng)商時(shí),要對(duì)其表面處理工藝的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格評(píng)估和檢驗(yàn)。
⑥ 環(huán)境因素干擾
1. 車間溫濕度異常:車間的溫濕度對(duì)SMT貼片加工過程有重要影響。
1.1溫度過高:會(huì)使焊膏中的助焊劑加速揮發(fā),降低其活性,同時(shí)也可能導(dǎo)致焊膏粘度下降,容易出現(xiàn)流淌現(xiàn)象,增加連錫風(fēng)險(xiǎn);濕度過高焊膏容易吸收水分,在回流焊 接時(shí)水分迅速汽化,產(chǎn)生的蒸汽壓力可能會(huì)使焊料飛濺、移位,引發(fā)連錫;
1.2溫度過低:則會(huì)使焊膏的流動(dòng)性變差,影響印刷和焊 接質(zhì)量。濕度過低又可能導(dǎo)致靜電問題加劇,對(duì)電子元件造成損害,一般SMT車間的溫度應(yīng)控制在22℃ - 26℃之間,濕度控制在40% - 60%RH為宜。
2. 車間潔凈度不達(dá)標(biāo):車間內(nèi)的潔凈度對(duì)SMT貼片加工同樣不容忽視。如果車間潔凈度不達(dá)標(biāo),空氣中的灰塵、顆粒物等雜質(zhì)可能會(huì)落在PCB板、焊膏或元件表面。在焊 接過程中,這些雜質(zhì)可能會(huì)阻礙焊料的流動(dòng),使焊料在雜質(zhì)周圍聚績(jī),形成連錫,此外雜質(zhì)還可能與焊料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),影響焊點(diǎn)的質(zhì)量和可靠性,因此SMT車間應(yīng)保持良好的潔凈度,通常要求達(dá)到萬級(jí)或更高及別的潔凈標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)要配備有效的空氣凈化設(shè)備和靜電消除裝置。
SMT貼片加工是一種將無引腳或短引線,表面組裝元器件安裝在印制電路板(PCB)的表面或其它基板的表面上,通過回流焊或浸焊等方法加以焊 接組裝的電路裝連技術(shù)。在整個(gè)流程中焊膏印刷、元件貼裝以及回流焊 接等環(huán)節(jié)緊密相扣,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差,都可能為焊錫連錫問題埋下伏筆。
如焊膏印刷環(huán)節(jié)若不能精 準(zhǔn)地將適量焊膏轉(zhuǎn)移到PCB焊盤上,后續(xù)回流焊 接時(shí)就容易出現(xiàn)焊錫量異常,進(jìn)而引發(fā)連錫;元件貼裝時(shí)若元件位置偏移,也會(huì)使焊點(diǎn)間的焊錫在熔融狀態(tài)下更容易相互連接,形成連錫現(xiàn)象。

smt貼片加工焊錫連錫的廠家生產(chǎn)圖
三、焊錫連錫現(xiàn)象剖析
① 連錫的直觀表現(xiàn)
連錫,從外觀上看,就是在PCB板上相鄰的焊點(diǎn)之間出現(xiàn)了不該有的焊錫連接,原本相互獨(dú)立的焊點(diǎn)被焊錫“牽了手”。這些多余的焊錫連接可能呈現(xiàn)出粗細(xì)不一的線條狀,或是不規(guī)則的塊狀,嚴(yán)重破壞了焊點(diǎn)的正常形態(tài)。在一些高密度布線、引腳間距汲小的PCB板上,連錫現(xiàn)象更為隱蔽,用肉眼直接觀察可能難以發(fā)現(xiàn),需要借助高倍顯微鏡或?qū)I(yè)的檢測(cè)設(shè)備才能察覺。
② 連錫對(duì)產(chǎn)品性能的嚴(yán)重危害
1. 電路短路故障:連錫醉直接的影響就是導(dǎo)致電路短路。當(dāng)相鄰焊點(diǎn)因連錫而導(dǎo)通,電流就會(huì)偏離原本設(shè)計(jì)的路徑,形成異?;芈贰_@可能瞬間引發(fā)過大電流,燒毀電路板上的元器件,使整個(gè)電子產(chǎn)品無法正常工作。比如在手機(jī)主板的SMT貼片加工中,如果CPU附近的焊點(diǎn)出現(xiàn)連錫,汲有可能導(dǎo)致手機(jī)開機(jī)故障、死機(jī)等嚴(yán)重問題。
2. 信號(hào)傳輸干擾:即使連錫沒有造成惻底的短路,也可能對(duì)信號(hào)傳輸產(chǎn)生干擾。在高頻電路中,連錫形成的額外導(dǎo)電通路會(huì)改變線路的阻抗特性,導(dǎo)致信號(hào)反射、衰減等問題,使電子產(chǎn)品的信號(hào)傳輸質(zhì)量大打折扣。像無線通信模塊的PCB板,一旦出現(xiàn)連錫,可能導(dǎo)致信號(hào)不穩(wěn)定、通信距離縮短等不俍后果。
在深圳地區(qū)百千成公司專注于SMT貼片加工領(lǐng)域多年,擁有先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備、專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)和嚴(yán)格的質(zhì)量管控體系。我們憑借豐富的經(jīng)驗(yàn)和精湛的工藝,能夠有效解決SMT貼片加工中諸如焊錫連錫等各類技術(shù)難題,為客戶提供高品質(zhì)、高 效率的貼片加工服務(wù)。如果您有深圳貼片加工需求,歡迎隨時(shí)聯(lián)系百千成公司,我們將竭誠為您服務(wù)!
四、SMT貼片加工焊錫連錫的現(xiàn)場(chǎng)診斷與應(yīng)急處理
① 連錫缺 陷的快速識(shí)別方法
在SMT貼片加工生產(chǎn)線上,快速準(zhǔn)確識(shí)別連錫類型至關(guān)重要:
1.視覺檢查特征:
細(xì)絲狀橋接:多為焊膏印刷或貼片偏移導(dǎo)致。
大面積熔合:常因回流溫度過高引起。
隨機(jī)點(diǎn)狀連接:可能是環(huán)境污染物造成。
2.AOI檢測(cè)參數(shù)分析:
灰度值差異:連錫區(qū)域通常比正常焊點(diǎn)暗15-30%。
形狀特征:長(zhǎng)寬比>3:1的可判定為橋接。
3.X-ray檢測(cè)應(yīng)用:
對(duì)BGA等隱藏焊點(diǎn)的橋接檢測(cè)不可或缺。
可識(shí)別醉小0.02mm的連錫缺 陷。
② 連錫問題的根本原因分析流程
專業(yè)的SMT貼片加工廠應(yīng)采用系統(tǒng)化分析:
1.缺 陷分布模式分析:
整板隨機(jī)分布:可能為材料或環(huán)境問題。
特定元件集中:多為工藝參數(shù)不當(dāng)。
固定位置重復(fù):設(shè)備或鋼網(wǎng)問題可能性大。
2.過程數(shù)據(jù)回溯:
調(diào)取焊膏印刷SPC數(shù)據(jù)。
檢查貼片機(jī)精度驗(yàn)證記錄。
分析回流焊溫度曲線合規(guī)性。
3.實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證:
焊膏粘度測(cè)試。
潤(rùn)濕平衡試驗(yàn)。
截面顯微分析。
③ 應(yīng)急處理措施與返修技術(shù)
當(dāng)SMT貼片加工過程中出現(xiàn)連錫時(shí),可采取以下應(yīng)急措施:
1.手工修復(fù)技術(shù):
使用恒溫烙鐵(300-330℃)配合吸錫線。
對(duì)QFP器件采用"拖焊"技巧。
BGA連錫需使用專用返修工作站。
2.局部加熱處理:
熱風(fēng)槍輔助分離微小橋接。
激光返修系統(tǒng)處理高密度連錫。
3.預(yù)防性調(diào)整:
臨時(shí)增加鋼網(wǎng)擦拭頻率。
調(diào)整回流焊風(fēng)機(jī)速度改善冷 卻速率。
關(guān)鍵工位增加抽檢頻次。
4.表:SMT貼片加工常見連錫類型與應(yīng)急處理方案

smt貼片加工焊錫連錫的原因與解決方法圖
④ 糾正預(yù)防措施(CAPA)實(shí)施
專業(yè)的SMT貼片加工廠應(yīng)建立完善的糾正預(yù)防機(jī)制:
1.短期措施:
隔離受影響批次產(chǎn)品。
增加相關(guān)工序的檢驗(yàn)頻次。
臨時(shí)調(diào)整關(guān)鍵工藝參數(shù)。
2.長(zhǎng)期改善:
更新作業(yè)指導(dǎo)書(SOP)。
修改FMEA風(fēng)險(xiǎn)控制計(jì)劃。
升級(jí)設(shè)備或工裝夾具。
3.效果驗(yàn)證:
連續(xù)3批生產(chǎn)無重復(fù)缺 陷。
CPK值恢復(fù)到1.33以上。
客戶投訴率降至目標(biāo)水平。
五、智能工廠:SMT貼片加工的質(zhì)量新紀(jì)元
在蘇州某工業(yè)4.0樣板工廠,中央控制室大屏實(shí)時(shí)跳動(dòng)著全廠18條SMT線的過程能力指數(shù)。當(dāng)3號(hào)線的CPK值出現(xiàn)0.05的波動(dòng)時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā)三級(jí)響應(yīng)機(jī)制:
1. MES系統(tǒng)凍結(jié)同批次產(chǎn)品。
2. 數(shù)字孿生平臺(tái)重現(xiàn)工藝參數(shù)。
3. 深度學(xué)習(xí)引擎比對(duì)佰萬級(jí)缺 陷圖譜。
"去年我們SMT貼片加工的連錫報(bào)廢成本是380萬," 工廠總監(jiān)指著實(shí)時(shí)更新的OEE看板說,"實(shí)施智能防呆系統(tǒng)后,今年前五個(gè)月直接歸零。"
當(dāng)深圳老張的產(chǎn)線引入三維錫膏檢測(cè)儀時(shí),戲劇性轉(zhuǎn)變發(fā)生了:連續(xù)三周連錫缺 陷保持0記錄。在醉近的技術(shù)研討會(huì)上,他展示了一組震撼數(shù)據(jù):通過優(yōu)化鋼網(wǎng)開孔設(shè)計(jì),0.3mm間距QFN的連錫率從2.1%降至0.05%;借助閉環(huán)氮?dú)饪刂葡到y(tǒng),焊料表面張力提升18%;實(shí)施SPC過程監(jiān)控后,關(guān)鍵參數(shù)CPK值從0.8躍升至1.67。
這些數(shù)字背后,是SMT貼片加工業(yè)正在發(fā)生的質(zhì)量。據(jù)統(tǒng)計(jì)采用智能過程控制系統(tǒng)的工廠,連錫返修成本平均降低67%,客戶投訴率下降82%。在江蘇某醫(yī) 療電子基地,工程師們甚至笑稱:"現(xiàn)在想找個(gè)連錫缺 陷做培訓(xùn)樣本,都得特意調(diào)差參數(shù)。"
焊錫連錫的征服史證明:在微米級(jí)的SMT世界里,勝利永遠(yuǎn)屬于那些將工匠精神與數(shù)字智能完鎂融合的企業(yè)。當(dāng)每一粒錫膏都在精確掌控中熔融結(jié)晶,當(dāng)每一枚元件都在算法護(hù)航下精 準(zhǔn)落位,SMT貼片加工這門微電子藝術(shù),終將在質(zhì)量與效率的雙重巔鋒綻放光芒。

smt貼片加工焊錫連錫的生產(chǎn)流程圖
smt貼片加工焊錫連錫的原因與解決方法,SMT連錫問題的根源常涉及工藝、設(shè)備、材料與管理的多重因素,如溫度曲線波動(dòng)、焊膏印刷偏移、設(shè)備老化或操作疏忽均可能誘發(fā)連錫。系統(tǒng)性解決方案需建立全流程管控體系:首先通過DOE試驗(yàn)優(yōu)化工藝參數(shù),穩(wěn)定溫度曲線與焊 接時(shí)間;其次,定期維護(hù)設(shè)備并校準(zhǔn)精度,引入SPI(焊膏檢測(cè)儀)和AOI(自動(dòng)光學(xué)檢測(cè))設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控關(guān)鍵工序。


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