回流焊中花式翻车的避坑大全

焊接缺陷是SMT组装过程中产生的缺陷，这些缺陷会影响产品的性能和可靠性。焊接缺陷可以分为主要缺陷、次要缺陷和表面缺陷，其中主要缺陷会严重影响产品性能和可靠性，需要立即进行维修或更换；次要缺陷虽然不会立即导致产品故障，但会影响产品的使用寿命，需要在生产过程中加以控制和预防；表面缺陷虽然不会对产品的使用产生影响，但会影响产品的外观和质量，需要在生产过程中加以注意和控制。在进行SMT工艺研究和生产中，合理的表面组装工艺技术对于控制和提高SMT产品的质量至关重要。

一、回流焊中的锡球

● 形成原因

焊膏被置于片式元件的引脚与焊盘之间，随着印制板穿过回流焊炉，焊膏熔化变成液体，如果与焊盘和器件引脚等润湿不良，液态焊锡会因收缩而使焊缝填充不充分，所有焊料颗粒不能聚合成一个焊点，部分液态焊锡会从焊缝流出，形成锡球。因此，导致锡球形成的根本原因是焊膏与焊盘和器件引脚润湿性差。

● 解决措施

1、回流焊接过程中，焊膏的回流是受温度和时间控制的。如果回流温度不够高或时间不够长，焊膏就不会回流。预热区温度上升速度过快，达到平顶温度的时间过短，导致焊膏内部的水分和溶剂未完全挥发，到达回流焊温区时，引起水分和溶剂沸腾，溅出焊锡球。因此，控制预热区温度的上升速度在1-4°C/s之间是比较理想的。

2、有必要检查金属板设计结构，因为模板的开口尺寸腐蚀精度不够，导致焊盘图形的轮廓不清晰，互相桥连，这种情况在对细间距器件的焊盘漏印时更容易发生，回流焊后必然会产生大量锡珠。因此，应选择适宜的模板材料和制作工艺，以确保焊膏印刷质量。

3、如果在贴片至回流焊的时间过长，则因焊膏中焊料粒子的氧化、焊剂变质、活性降低，会导致焊膏不回流，焊球则会产生。选用工作寿命长一些的焊膏（至少4小时），则会减轻这种影响。

4、另外，焊膏印刷错误，将会影响到焊接质量。因此，在回流焊之前，必须确保印制板已经彻底清洗干净，以避免焊膏残留和焊球的产生。操作人员应该严格遵守工艺规程，并对印制板进行仔细的检查和对准，以确保焊膏的正确性，才能生产出高质量的焊接产品。

二、立片问题（曼哈顿现象）

矩形片式元件的一端焊接在焊盘上，而另一端则翘立，这种现象就称为曼哈顿现象。引起该种现象主要原因是元件两端受热不均匀，焊膏熔化有先后所致。

由于焊接过程中，焊料和母材会发生热量交换，若焊料未完全融合，就进行冷却，会出现刚凝固的焊料部分收缩，而母材部分还没有达到最终温度的情况，因此就会导致焊件凹陷或凸起。

● 造成元件两端热不均匀的原因

1、在回流焊炉中，有一条横跨炉子宽度的回流焊限线，一旦焊膏通过它就会立即熔化。由于片式矩形元件的一个端头先通过回流焊限线，焊膏先熔化，完全浸润元件的金属表面，具有液态表面张力；而另一端未达到183°C液相温度，焊膏未熔化，只有焊剂的粘接力，该力远小于回流焊焊膏的表面张力，因而，使未熔化端的元件端头向上直立。因此要保持元件两端同时进入回流焊限线，使两端焊盘上的焊膏同时熔化，形成均衡的液态表面张力，保持元件位置不变。

2、在进行汽相焊接时，如果印制电路组件预热不充分，就会出现立片现象。为了解决这个问题，我们可以在高低箱内将被焊组件以145°C-150°C的温度预热1-2分钟，然后在汽相焊的平衡区内再预热1分钟左右，最后缓慢进入饱和蒸汽区焊接。这样可以有效地消除立片现象。

3、焊盘设计质量的影响，若片式元件的一对焊盘大小不同或不对称，会引起漏印的焊膏量不一致，小焊盘对温度响应快，其上的焊膏易熔化，大焊盘则相反，所以，当小焊盘上的焊膏熔化后，在焊膏表面张力作用下，将元件拉直竖起。焊盘的宽度或间隙过大，也都可能出现立片现象。严格按标准规范进行焊盘设计是解决该缺陷的先决条件。

三、细间距引脚桥接问题

细间距引脚桥接问题是指在细间距的IC引脚间，由于焊盘和引脚的尺寸差异而导致的桥接现象。这种问题可能会在使用细间距IC的电路中出现。

● 导致缺陷的因素

锡膏的品质问题、印刷问题以及贴放问题，都有可能导致细间距元器件引脚桥接缺陷的发生。

1、对于锡膏的品质问题，可以通过调整锡膏印刷机和改善PCB焊盘的涂覆层等方式来解决。

2、对于印刷问题，可以通过调整锡膏印刷机和改善PCB焊盘的涂覆层等方式来解决。

3、对于贴放问题，可以通过调整Z轴高度、改善贴片机贴放元件时的压力、调整贴片精度以及针对元件出现移位及IC引脚变形等问题来改善。

此外，回流焊炉升温速度过快也可能导致细间距元器件引脚桥连缺陷的发生，因此需要调整回流焊的温度曲线。

四、回流焊接缺陷分析应对

1、吹孔

● 问题及原因：焊点中所出现的孔洞，大者称为吹孔，小者叫做针孔，皆由膏体中的溶剂或水分快速氧化所致。

● 解决方法：

1、调整预热温度，以赶走过多的溶剂。

2、调整锡膏粘度。

3、提高锡膏中金属含量百分比。

2、空洞

● 问题及原因：是指焊点中的氧体在硬化前未及时逸出所致，将使得焊点的强度不足，将衍生而致破裂。

● 解决方法：

1、调整预热使尽量赶走锡膏中的氧体。

2、增加锡膏的粘度。

3、增加锡膏中金属含量百分比。

3、零件移位及偏斜

● 问题及原因：造成零件焊后移位的原因可能有锡膏印不准、厚度不均、零件放置不当、热传不均、焊垫或接脚之焊锡性不良、助焊剂活性不足、焊垫比接脚大得太多等，情况较严重时甚至会形成碑立，尤以质轻的小零件为甚。

● 解决方法：

1、改进零件的精准度。

2、改进零件放置的精准度。

3、调整预热及熔焊的参数。

4、改进零件或板子的焊锡性。

5、增强锡膏中助焊剂的活性。

6、改进零件及与焊垫之间的尺寸比例。

7、不可使焊垫太大。

4、缩锡

● 问题及原因：零件脚或焊垫的焊锡性不佳。

● 解决方法：

1、改进电路板及零件之焊锡性。

2、增强锡膏中助焊剂之活性。

5、焊点灰暗

● 问题及原因：可能有金属杂质污染或给锡成份不在共熔点，或冷却太慢，使得表面不亮。

● 解决方法：

1、防止焊后装配板在冷却中发生震动。

2、焊后加速板子的冷却率。

6、不沾锡

● 问题及原因：接脚或焊垫之焊锡性太差，或助焊剂活性不足，或热量不足所致。

● 解决方法：

1、提高熔焊温度。

2、改进零件及板子的焊锡性。

3、增加助焊剂的活性。

7、焊后断开

● 问题及原因：常发生于J型接脚与焊垫之间，其主要原因是各脚的共面性不好，以及接脚与焊垫之间的热容量相差太多所致（焊垫比接脚不容易加热及蓄热）。

● 解决方法：

1、改进零件脚之共面性。

2、增加印膏厚度，以克服共面性之少许误差。

3、调整预热，以改善接脚与焊垫之间的热差。

4、增加锡膏中助焊剂之活性。

5、减少焊热面积，接近与接脚在受热上的差距。

6、调整熔焊方法。

7、改变合金成份（比如将63/37改成10/90，令其熔融延后，使焊垫也能及时达到所需的热量）。

五、可装配检查软件推荐

影响回流焊接品质的良率，不仅仅是工艺的原因还有设计，比如焊盘大小设计不合理会影响回流焊接的良率。

在此推荐一款SMT可组装性检测软件：华秋DFM，SMT组装前使用华秋DFM软件对PCB设计文件做可组装性检查，可避免因设计不合理导致元器件无法组装的问题发生。

华秋DFM软件下载地址（复制到电脑浏览器打开）：

https://dfm.elecfans.com/dl/software/hqdfm.zip?from=fsyzlh

华秋DFM软件是国内首款免费PCB可制造性和装配分析软件，拥有1200+细项检查规则。基本可涵盖所有可能发生的制造性问题，能帮助设计工程师在生产前检查出可制造性问题，且能够满足工程师需要的多种场景，将产品研制的迭代次数降到最低，减少成本。

● 关注【华秋DFM】公众号，获取最新可制造性干货合集