SMT貼片虛焊假焊問題的原因分析及解決方法

隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子元器件的小型化、微型化、BGA、間距為高密度的芯片越來(lái)越普遍，對(duì)電子焊接技術(shù)的要求也就越來(lái)越高。

在電子加工廠中，虛焊假焊一直在不良中占據(jù)首位，虛焊會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的性能不穩(wěn)定。尤其困擾的是，不象其他種類的不良，虛焊甚至不能被后續(xù)的ICT和FT測(cè)試所發(fā)現(xiàn)，從而導(dǎo)致有問題的產(chǎn)品流向市場(chǎng)，甚至使品牌和信譽(yù)蒙受巨大損失。

關(guān)于SMT貼片與DIP插件元件焊接虛焊，分析其原因有以下幾點(diǎn)：

1. 元件焊錫性不良引起的虛焊(包含功能模塊焊錫性不良)

2. PCB焊錫性不良引起的虛焊

3. 共面性引起的虛焊

4. 焊錫膏性能不足引起的虛焊(包含錫膏變質(zhì))

5. 工藝管控不當(dāng)引起的虛焊

虛焊和假焊的定義 :

虛焊是指元件引腳、焊端、PCB焊盤處上錫不充分，焊錫在此處的潤(rùn)濕角大于90°，而且只有少量的焊錫潤(rùn)濕引腳、焊端、PCB焊盤，造成接觸不良而時(shí)通時(shí)斷。

假焊是指元件引腳、焊端上錫良好，從表面上看已形成了良好焊點(diǎn)，而焊點(diǎn)內(nèi)部焊錫與PCB焊盤之間沒有形成良好焊接，當(dāng)焊點(diǎn)受到外力時(shí)就可以從焊盤輕易脫離。

這兩個(gè)缺陷常見于單面覆銅PCB焊接工藝中。

更為詳細(xì)的虛焊和假焊產(chǎn)生原因分析：

(1) 元件焊端、引腳、PCB焊盤氧化或污染，導(dǎo)致可焊性不良;

(2) 焊點(diǎn)位置被氧化物等雜質(zhì)污染，難以上錫;

(3) 元件焊端金屬電極附著力差，或采用單層電極在焊接溫度下產(chǎn)生脫帽現(xiàn)象;

(4) 元件/焊盤熱容大，元件引腳、焊盤未達(dá)到焊接溫度;

(5) 助焊劑選用不當(dāng)、或活性差、或已失效，造成焊點(diǎn)潤(rùn)濕不良;

虛焊的判斷

人工目視(含用放大鏡、顯微鏡)檢驗(yàn)。當(dāng)目視發(fā)現(xiàn)焊點(diǎn)焊料過少焊錫浸潤(rùn)不良，或焊點(diǎn) 中間有斷縫，或焊錫表面呈凸球狀，或焊錫與SMD不相親融等，就要引起注意了，即便輕微的現(xiàn)象也會(huì)造成隱患，應(yīng)立即判斷是否是存在批次虛焊問題。判斷的方法是：看看是否較多PCB上同一位置的焊點(diǎn)都有問題，如只是個(gè)別PCB上的問題，可能是焊膏被刮蹭、引腳變形等原因，如在很多PCB上同一位置都有問題，此時(shí)很可能是元件不好或焊盤有問題造成的。

導(dǎo)入AOI自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)儀代替人工自動(dòng)檢測(cè)。

虛焊的原因及解決

1. 焊盤設(shè)計(jì)有缺陷。焊盤上不應(yīng)存在通孔，通孔會(huì)使焊錫流失造成焊料不足;焊盤間距、面積也需要標(biāo)準(zhǔn)匹配，否則應(yīng)盡早更正設(shè)計(jì)。

2. PCB板有氧化現(xiàn)象，即焊盤發(fā)烏不亮。如有氧化現(xiàn)象，可用橡皮擦去氧化層，使其亮光重現(xiàn)。PCB板受潮，如懷疑可放在干燥箱內(nèi)烘干。PCB板有油漬、汗?jié)n等污染，此時(shí)要用無(wú)水乙醇清洗干凈。

3.印過焊膏的PCB，焊膏被刮、蹭，使相關(guān)焊盤上的焊膏量減少，使焊料不足。應(yīng)及時(shí)補(bǔ)足。補(bǔ)的方法可用點(diǎn)膠機(jī)或用竹簽挑少許補(bǔ)足。

4. SMD(表貼元器件)質(zhì)量不好、過期、氧化、變形，造成虛焊。這是較多見的原因。

(1)氧化的元件發(fā)烏不亮。氧化物的熔點(diǎn)升高，此時(shí)用三百多度度的電鉻鐵加上松香型的助焊劑能焊接，但用二百多度的SMT回流焊再加上使用腐蝕性較弱的免清洗焊膏就難以熔化。故氧化的SMD就不宜用再流焊爐焊接。買元件時(shí)一定要看清是否有氧化的情況，且買回來(lái)后要及時(shí)使用。同理，氧化的焊膏也不能使用。

(2)多條腿的表面貼裝元件，其腿細(xì)小，在外力的作用下極易變形，一旦變形，肯定會(huì)發(fā)生虛焊或缺焊的現(xiàn)象，所以貼前焊后要認(rèn)真檢查及時(shí)修復(fù)。

(3)印過焊膏的PCB，焊膏被刮、蹭，使相關(guān)焊盤上的焊膏量減少，使焊料不足,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)足。

虛焊和假焊預(yù)防措施：

(1) 嚴(yán)格管理供應(yīng)商，確保物料品質(zhì)穩(wěn)定;

(2) 元件、PCB等先到先用，嚴(yán)格進(jìn)行防潮，保證有效期內(nèi)使用;

(3) 若PCB受污染或過期氧化，需進(jìn)行一定清洗才可使用;

(4) 清理錫爐、流道及噴嘴處氧化物，保證流動(dòng)焊錫清潔;

(5) 采用三層端頭結(jié)構(gòu)電極，保證能經(jīng)受兩次以上260℃波峰焊接的溫度沖擊;

(6) 對(duì)于熱容較大的元件和PCB焊盤，進(jìn)行預(yù)熱方式的改進(jìn)和一定的熱補(bǔ)性;

(7) 選擇活性較強(qiáng)的助焊劑，并保證助焊劑按操作規(guī)定儲(chǔ)存和使用;

(8) 設(shè)置合適的預(yù)熱溫度，防止助焊劑提前老化。

審核編輯：湯梓紅