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SMT行業(yè)動態(tài)

smt貼片加工焊錫連錫的原因與解決方法

時間:2025-07-06 來源:百千成 點擊:79次

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)設置不當與焊膏質(zhì)量問題。溫度曲線偏高或升溫過快會導致焊膏流動性過強,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,也會加劇連錫風險。解決方法需優(yōu)化溫度曲線,控制峰值溫度和升溫速率,同時選擇合金比例合理、粘度適中的焊膏,并嚴格管控焊膏印刷厚度與位置,避免過量涂抹,此外加強焊膏儲存管理,防止因吸濕或沉淀導致性能變化,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

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 準選型:在選擇焊膏時,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。對于細間距、高密度的貼片元件,應選用粘度適中、錫粉顆粒度細且均勻、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,如對于0201元件,可選擇粘度在100 - 120Pa·s、錫粉顆粒度為T5T6級的焊膏,同時要對焊膏供應商進行嚴格篩選,確保焊膏質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

 

2. 規(guī)范焊膏儲存與使用:焊膏的儲存和使用條件對其性能有很大影響。焊膏應儲存在低溫(一般為5- 10℃)、干燥的環(huán)境中,以延長其保質(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,使其溫度回升至室溫,避免因溫度差異導致焊膏內(nèi)部出現(xiàn)水汽凝結(jié)。

 

開封后的焊膏應盡快使用,一般建議在2 - 4小時內(nèi)用完,剩余的焊膏要密封保存,并在下次使用前進行充分攪拌,確保其均勻性,此外要定期對焊膏的粘度、顆粒度等性能指標進行檢測,一旦發(fā)現(xiàn)異常,及時更換焊膏。

 

② 改進鋼網(wǎng)設計與印刷工藝

1. 優(yōu)化鋼網(wǎng)開孔設計:鋼網(wǎng)開孔設計要根據(jù)PCB板上焊盤的尺寸、形狀以及元件引腳間距等因素進行精確計算和設計。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,長度方向也相應減小,以控制焊膏的印刷量,同時開孔形狀應采用圓角或倒角設計,減少焊膏在脫模時的殘留和橋接風險。

 

對于細間距元件,可采用階梯式鋼網(wǎng)設計,即針對不同區(qū)域的元件,在鋼網(wǎng)厚度上進行差異化處理,以滿足不同的下錫量需求,此外要定期對鋼網(wǎng)進行清洗和維護,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。印刷壓力應根據(jù)鋼網(wǎng)厚度、焊膏粘度以及PCB板材質(zhì)等因素進行調(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間在鋼網(wǎng)上滾動和填充開孔,一般控制在30 - 80mm/s之間。刮刀角度通常設置在45° - 60°之間,角度過小會影響焊膏的填充效果,過大則容易使焊膏在刮刀邊緣堆積,此外要定期對印刷機進行校準和維護,確保設備的精度和穩(wěn)定性。

 

3. 確保PCB板與鋼網(wǎng)的良好貼合:在印刷前,要對PCB板的平整度進行檢查,對于翹曲變形超過允許范圍的PCB板,應進行整平處理或報廢處理,同時要確保PCB板在印刷機上的固定牢固,避免在印刷過程中發(fā)生位移。

 

對于鋼網(wǎng)要定期檢查其平整度,如有變形應及時進行修復或更換。在安裝鋼網(wǎng)時,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板之間放置塞尺進行檢測和調(diào)整,此外可采用真空吸附或定位銷等方式進一步提高PCB板與鋼網(wǎng)的貼合精度。

 

4. 鋼網(wǎng)工程的毫米級

在東莞某上市EMS企業(yè)的無塵車間,激光切割鋼網(wǎng)正進行納米級改造:

4.1 階梯鋼網(wǎng)技術:對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實時反饋錫膏厚度,自動補償精度達±3μm

 

③ 提升元件貼裝精度

1. 定期校準貼片機設備:貼片機的定位精度是保證元件貼裝質(zhì)量的關鍵,因此要定期對貼片機進行校準和維護。校準內(nèi)容包括視覺系統(tǒng)的校準、機械傳動系統(tǒng)的校準以及吸嘴的校準等。

 

視覺系統(tǒng)負責識別元件和PCB板上的焊盤,其校準可以確保元件能夠準確地被貼裝到指定位置;機械傳動系統(tǒng)的校準能夠保證貼片機的運動精度,減少因機械誤差導致的元件偏移;吸嘴校準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,將貼片機的定位精度控制在合理范圍內(nèi),降低連錫風險。

 

2. 嚴格把控元件引腳質(zhì)量:在元件采購環(huán)節(jié),要對元件引腳的共面度進行嚴格檢測。可以采用專業(yè)的檢測設備,如光學檢測儀器(AOI)或X射線檢測設備(AXI),對元件引腳進行全偭檢測。對于共面度不符合要求的元件,堅決不予使用。在元件的運輸和存儲過程中,要采取有效的防護措施,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,通過貼片機的壓力傳感器對貼裝壓力進行精 準調(diào)節(jié)。在正式生產(chǎn)前,可進行小批量試貼裝,通過對試貼裝元件的焊 接質(zhì)量進行檢測和分析,確定醉佳的貼裝壓力參數(shù),同時在生產(chǎn)過程中,要實時監(jiān)測貼裝壓力的變化情況,一旦發(fā)現(xiàn)異常,及時進行調(diào)整,確保元件能夠以合適的壓力貼裝到PCB板上,避免因壓力不當引發(fā)連錫問題。

 

④ 優(yōu)化回流焊 接工藝

1. 科學設置回流溫度曲線:針對不同類型的焊膏和元件,建立詳細的回流溫度曲線數(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)合實際生產(chǎn)情況進行微調(diào)??梢酝ㄟ^模擬焊 接試驗,對不同溫度曲線下的焊 接效果進行評估,觀察焊點的外觀、潤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,要定期對回流爐的溫度進行校準,確保實際溫度與設定溫度一致,保證焊 接質(zhì)量的穩(wěn)定性。

 

2. 保證回流爐內(nèi)熱風循環(huán)均勻:定期對回流爐的熱風循環(huán)系統(tǒng)進行維護和保養(yǎng),清理熱風管道內(nèi)的灰塵和雜物,檢查風扇的運轉(zhuǎn)情況,確保熱風能夠均勻地分布在回流爐內(nèi)??梢栽诨亓鳡t內(nèi)安裝多個溫度傳感器,實時監(jiān)測不同區(qū)域的溫度變化情況,一旦發(fā)現(xiàn)溫度不均勻,及時對熱風循環(huán)系統(tǒng)進行調(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 準制導

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個測溫點。

3.2 熱仿真預優(yōu)化:基于元器件布局自動生成醉佳溫區(qū)設定。

3.3 氧含量閉環(huán)控制:實時調(diào)節(jié)氮氣流量維持氧含量<50ppm。

 

⑤ 完善PCB設計與制造管控

1. 合理規(guī)劃焊盤間距:在PCB設計階段,嚴格遵循設計規(guī)范和標準,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設計軟件,對焊盤間距進行精確計算和優(yōu)化,確保焊盤間距能夠為焊 接過程提供足夠的安全余量,有效降低連錫風險,同時在設計完成后,要對PCB設計文件進行嚴格的審核,檢查焊盤間距等關鍵參數(shù)是否符合要求。

 

2. 優(yōu)化阻焊層設計:與PCB制造廠家密切溝通,確保阻焊層的開窗設計合理。阻焊層開窗尺寸應略大于焊盤尺寸,但不能過大,一般開窗邊緣比焊盤邊緣大0.05 - 0.1mm為宜。在設計阻焊層時,要考慮到不同元件的焊 接要求和特點,對于容易出現(xiàn)連錫的區(qū)域,如細間距元件引腳周圍,可以適當調(diào)整阻焊層的形狀和厚度,增強對焊料的限制作用,此外要嚴格控制阻焊層的制造質(zhì)量,加強對阻焊層針孔、氣泡等缺 陷的檢測,確保阻焊層能夠有效地防止焊料的流淌和擴散。

 

3. 嚴格把控PCB板表面處理質(zhì)量:在選擇PCB板供應商時,對其表面處理工藝進行深入考察和評估。要求供應商提供表面處理工藝的詳細資料和質(zhì)量檢測報告,了解其工藝穩(wěn)定性和質(zhì)量控制能力。

 

PCB板到貨后,對其表面處理質(zhì)量進行嚴格檢測,可采用金相顯微鏡、X射線熒光光譜儀等設備,對表面處理層的厚度、成分、均勻性等指標進行檢測。對于表面處理質(zhì)量不符合要求的PCB板,及時與供應商溝通處理,避免因表面處理不俍影響SMT貼片加工的焊 接質(zhì)量,導致連錫等問題的發(fā)生。

 

⑥ 改善生產(chǎn)環(huán)境條件

1. 精 準控制溫濕度:在SMT車間安裝高精度的溫濕度監(jiān)測設備,實時監(jiān)測車間內(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)。當溫濕度出現(xiàn)異常波動時,系統(tǒng)能夠自動報警并啟動調(diào)節(jié)裝置,對溫濕度進行及時調(diào)整,同時定期對溫濕度監(jiān)測設備進行校準和維護,確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和可靠性,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:加強車間的潔凈管理,定期對車間進行清潔和消毒,使用專用的清潔工具和清潔劑,清除地面、墻面、設備表面以及工作臺上的灰塵和雜物。安裝高 效的空氣凈化設備,如空氣過濾器、空氣凈化機組等,對進入車間的空氣進行過濾凈化,確保車間內(nèi)的空氣潔凈度達到萬級或更高及別的標準,此外要求工作人員在進入車間前更換潔凈服、佩戴口罩和手套等防護用品,避免將外界的灰塵和雜質(zhì)帶入車間,減少因環(huán)境因素導致的焊錫連錫問題。

 

⑦ 物料與設備的協(xié)同進化

某軍工單位通過實施物料-設備聯(lián)動系統(tǒng),將連錫缺 陷率壓縮至50ppm

1. 貼片機智能補償:視覺系統(tǒng)自動識別器件變形并生成補償向量。

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. 焊膏動態(tài)管理系統(tǒng):回溫時間>4小時自動鎖定使用權(quán)限。

 

SMT貼片加工過程中,焊錫連錫問題的產(chǎn)生原因復雜多樣,涉及焊膏、鋼網(wǎng)、元件貼裝、回流焊 接、PCB設計制造以及環(huán)境等多個方面。要有效解決這一問題,需要從各個環(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、改進鋼網(wǎng)設計與印刷工藝、提升元件貼裝精度、優(yōu)化回流焊 接工藝、完善PCB設計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)量的關鍵因素。粘度過高,焊膏在印刷過程中流動性差,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。而當粘度過低時,焊膏就像“失控的水流”,在印刷后容易因重力或輕微振動而發(fā)生流淌、擴散,相鄰焊盤間的焊膏就可能相互融合,為回流焊 接時的連錫創(chuàng)造條件,如對于0402、0201等小型封裝元件,對焊膏粘度的要求更為嚴格,若粘度選擇不當,連錫風險會顯著增加。

 

2. 錫粉顆粒度異常:錫粉顆粒的大小和均勻度對焊膏的性能也有重要影響。如果錫粉顆粒過細,其比表面積增大,表面活性增強,在回流焊 接時更容易發(fā)生團聚、燒結(jié)現(xiàn)象,導致焊料流動性過大,汲易在相鄰焊點間形成連錫,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,不同的應用場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,促進焊料的潤濕和鋪展。當助焊劑活性不足時,無法有效清除氧化物,焊料與焊盤之間的潤濕性變差,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,就可能流向相鄰焊點,從而產(chǎn)生連錫,此外助焊劑的涂布量不均勻或不足,也會導致類似問題。

 

4. 錫膏印刷環(huán)節(jié)的精 準失控

SMT貼片加工流程中,錫膏印刷堪稱"差之毫厘,謬以千里"的關鍵工序。某日資企業(yè)曾因鋼網(wǎng)厚度偏差僅5μm,導致手機模塊連錫率飆升18%。究其根源:

4.1 鋼網(wǎng)設計陷阱:開口尺寸與PCB焊盤匹配度不足(如IC引腳間距0.4mm卻采用11開口).

4.2 張力缺失危機:使用超過10萬次的鋼網(wǎng)張力衰減至15N/cm2以下(標準應>35N/cm2)。

4.3 印刷參數(shù)盲區(qū):刮刀壓力波動超過±0.2kgf,印刷速度超出40-80mm/s醉佳區(qū)間。

 

② 鋼網(wǎng)設計與印刷工藝問題

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,會導致印刷到焊盤上的焊膏量過多,在回流焊 接時多余的焊料就容易溢出,形成連錫。

 

如對于引腳間距為0.5mmQFP元件,若鋼網(wǎng)開孔寬度比焊盤寬度大了0.1mm以上,連錫的概率可能會增加數(shù)倍,同時鋼網(wǎng)開孔的形狀也很關鍵,直角形狀的開孔在脫模時容易使焊膏殘留,形成橋接,而采用適當?shù)膱A角或倒角設計可以改善這一情況。

 

2. 鋼網(wǎng)厚度選擇不當:鋼網(wǎng)厚度與焊膏的下錫量密切相關。過厚的鋼網(wǎng)會使下錫量過多,增加連錫風險;而過薄的鋼網(wǎng)則可能導致焊膏下錫不足,影響焊 接質(zhì)量。

 

在實際生產(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。比如對于高密度、細間距的貼片元件區(qū)域,可能需要采用較薄的鋼網(wǎng)(如0.1mm以下),而對于引腳較粗、焊盤較大的元件,可適當選用稍厚的鋼網(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,焊膏無法充分填充鋼網(wǎng)開孔,會出現(xiàn)印刷不飽滿、漏印等問題;而壓力過大,不僅會損壞鋼網(wǎng)和PCB板,還可能使焊膏擠出過多,在焊盤邊緣堆積,回流時容易造成連錫。

 

印刷速度過快,焊膏在鋼網(wǎng)上的滾動和填充時間不足,同樣會導致印刷質(zhì)量下降,增加連錫隱患,通常印刷壓力應根據(jù)鋼網(wǎng)厚度、焊膏特性以及PCB板材質(zhì)等因素進行調(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,或者在印刷時固定不牢固,就會使鋼網(wǎng)與PCB板之間出現(xiàn)間隙,導致焊膏在印刷過程中發(fā)生滲漏、偏移,進而引發(fā)連錫,此外鋼網(wǎng)的平整度也很重要,若鋼網(wǎng)因長期使用出現(xiàn)變形、磨損等情況,也會影響與PCB板的貼合效果,增加連錫風險。

 

③ 元件貼裝偏差

1. 貼片機定位精度不足:貼片機是將元件精 準貼裝到PCB板上的關鍵設備,其定位精度直接影響元件與焊盤的對準程度。當貼片機的定位精度不足時,元件引腳與焊盤之間會出現(xiàn)偏移,偏移量過大就會導致焊 接時焊料分布不均勻,相鄰引腳間的焊料更容易連接在一起,形成連錫,如對于0201元件,貼片機的定位精度要求通常在±0.05mm以內(nèi),若實際精度超出這個范圍,連錫的可能性將大幅提高。

 

2. 元件引腳共面度差:對于一些多引腳的元件,如QFP、BGA等,引腳的共面度對焊 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,或者在運輸、存儲過程中受到外力擠壓導致引腳變形,使得引腳不在同一平面上,在貼裝和焊 接時,部分引腳與焊盤的接觸不俍,為了保證電氣連接,焊料會向這些接觸不俍的區(qū)域流動,從而增加了連錫的風險,一般QFP元件引腳的共面度要求在±0.1mm以內(nèi),對于更高精度的應用,這個要求可能會更嚴格。

 

3. 貼裝壓力異常:貼片機在貼裝元件時,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,可能導致焊 接不俍;而壓力過大,會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。貼裝壓力的大小應根據(jù)元件的類型、尺寸以及焊膏的特性等因素進行調(diào)整,通??赏ㄟ^貼片機的壓力傳感器進行監(jiān)測和控制。

 

4. 貼裝精度與元器件的隱秘博弈

0201電阻以0.3mm間距排列時,貼片機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時風險激增。

4.2 濕度敏感性失控:MSD三級元件暴露超72小時,回流時內(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,熔點升高導致潤濕不俍。

 

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 接過程中的關鍵控制參數(shù),它直接影響焊膏的熔融、潤濕和固化過程。如果回流溫度曲線設置不合理,如預熱階段升溫過快,會使焊膏中的助焊劑迅速揮發(fā),失去對氧化物的清除作用,同時焊膏中的溶劑可能因劇烈揮發(fā)而導致焊料飛濺,增加連錫風險。

 

峰值溫度過高或保溫時間過長,會使焊料的表面張力降低,流動性過大,容易在相鄰焊點間形成連錫;冷 卻階段降溫過快,則可能導致焊點內(nèi)部產(chǎn)生應力,影響焊點的可靠性,同時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,對回流溫度曲線的要求不同,一般需要通過多次試驗和優(yōu)化來確定醉佳的溫度曲線。

 

2. 回流爐內(nèi)熱風循環(huán)不均勻:回流爐內(nèi)的熱風循環(huán)系統(tǒng)負責將熱量均勻地傳遞給PCB板和元件,使焊膏在整個回流過程中受熱均勻。如果熱風循環(huán)不均勻,會導致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,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。為了保證熱風循環(huán)均勻,回流爐的設計和維護非常重要,同時在生產(chǎn)過程中也需要定期對爐內(nèi)溫度分布進行檢測和校準。

 

3. 回流焊 接的溫度迷局

在華東某通信設備廠的氮氣回流爐中,熱電偶記錄顯示:當Zone5溫區(qū)波動±8℃時,連錫缺 陷率呈現(xiàn)指數(shù)級增長。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),恒溫時間不足90s導致活化不充分。

3.2 熱容差異效應:PCBBGA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時焊料表面張力驟降15%。

 

PCB設計與制造問題

1. 焊盤間距過?。?span style="font-size: 16px; font-family: Calibri;">PCB板上焊盤的間距是根據(jù)元件引腳間距設計的,如果焊盤間距過小,小于元件引腳間距加上適當?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,可能會過度減小焊盤間距,從而增加了連錫的風險。在設計PCB時,應遵循相關的設計標準和規(guī)范,根據(jù)元件的類型和引腳間距合理設置焊盤間距,一般對于0.5mm引腳間距的元件,焊盤間距應不小于0.3mm。

 

2. 阻焊層設計缺 陷:阻焊層的作用是防止焊料在不需要焊 接的區(qū)域流淌和擴散。如果阻焊層的開窗設計過大,超過了焊盤邊緣過多,就無法有效地限制焊料的流動范圍,焊料在熔融狀態(tài)下容易溢出焊盤,流向相鄰焊點,導致連錫,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,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,都會導致焊盤的可焊性變差,焊料在焊 接時不能均勻地潤濕焊盤,為了尋求更好的附著點,焊料可能會流向相鄰焊點,引發(fā)連錫。在選擇PCB板供應商時,要對其表面處理工藝的質(zhì)量進行嚴格評估和檢驗。

 

⑥ 環(huán)境因素干擾

1. 車間溫濕度異常:車間的溫濕度對SMT貼片加工過程有重要影響。

1.1溫度過高:會使焊膏中的助焊劑加速揮發(fā),降低其活性,同時也可能導致焊膏粘度下降,容易出現(xiàn)流淌現(xiàn)象,增加連錫風險;濕度過高焊膏容易吸收水分,在回流焊 接時水分迅速汽化,產(chǎn)生的蒸汽壓力可能會使焊料飛濺、移位,引發(fā)連錫;

1.2溫度過低:則會使焊膏的流動性變差,影響印刷和焊 接質(zhì)量。濕度過低又可能導致靜電問題加劇,對電子元件造成損害,一般SMT車間的溫度應控制在22- 26℃之間,濕度控制在40% - 60%RH為宜。

 

2. 車間潔凈度不達標:車間內(nèi)的潔凈度對SMT貼片加工同樣不容忽視。如果車間潔凈度不達標,空氣中的灰塵、顆粒物等雜質(zhì)可能會落在PCB板、焊膏或元件表面。在焊 接過程中,這些雜質(zhì)可能會阻礙焊料的流動,使焊料在雜質(zhì)周圍聚績,形成連錫,此外雜質(zhì)還可能與焊料發(fā)生化學反應,影響焊點的質(zhì)量和可靠性,因此SMT車間應保持良好的潔凈度,通常要求達到萬級或更高及別的潔凈標準,同時要配備有效的空氣凈化設備和靜電消除裝置。

 

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。在整個流程中焊膏印刷、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 準地將適量焊膏轉(zhuǎn)移到PCB焊盤上,后續(xù)回流焊 接時就容易出現(xiàn)焊錫量異常,進而引發(fā)連錫;元件貼裝時若元件位置偏移,也會使焊點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貼片加工圖 (28).jpg

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板上相鄰的焊點之間出現(xiàn)了不該有的焊錫連接,原本相互獨立的焊點被焊錫“牽了手”。這些多余的焊錫連接可能呈現(xiàn)出粗細不一的線條狀,或是不規(guī)則的塊狀,嚴重破壞了焊點的正常形態(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)的檢測設備才能察覺。

 

② 連錫對產(chǎn)品性能的嚴重危害

1. 電路短路故障:連錫醉直接的影響就是導致電路短路。當相鄰焊點因連錫而導通,電流就會偏離原本設計的路徑,形成異常回路。這可能瞬間引發(fā)過大電流,燒毀電路板上的元器件,使整個電子產(chǎn)品無法正常工作。比如在手機主板的SMT貼片加工中,如果CPU附近的焊點出現(xiàn)連錫,汲有可能導致手機開機故障、死機等嚴重問題。

2. 信號傳輸干擾:即使連錫沒有造成惻底的短路,也可能對信號傳輸產(chǎn)生干擾。在高頻電路中,連錫形成的額外導電通路會改變線路的阻抗特性,導致信號反射、衰減等問題,使電子產(chǎn)品的信號傳輸質(zhì)量大打折扣。像無線通信模塊的PCB板,一旦出現(xiàn)連錫,可能導致信號不穩(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貼片加工領域多年,擁有先進的生產(chǎn)設備、專業(yè)的技術團隊和嚴格的質(zhì)量管控體系。我們憑借豐富的經(jīng)驗和精湛的工藝,能夠有效解決SMT貼片加工中諸如焊錫連錫等各類技術難題,為客戶提供高品質(zhì)、高 效率的貼片加工服務。如果您有深圳貼片加工需求,歡迎隨時聯(lián)系百千成公司,我們將竭誠為您服務!

 

四、SMT貼片加工焊錫連錫的現(xiàn)場診斷與應急處理

① 連錫缺 陷的快速識別方法

SMT貼片加工生產(chǎn)線上,快速準確識別連錫類型至關重要:

1.視覺檢查特征:

細絲狀橋接:多為焊膏印刷或貼片偏移導致。

大面積熔合:常因回流溫度過高引起。

隨機點狀連接:可能是環(huán)境污染物造成。

2.AOI檢測參數(shù)分析:

灰度值差異:連錫區(qū)域通常比正常焊點暗15-30%

形狀特征:長寬比>3:1的可判定為橋接。

3.X-ray檢測應用:

BGA等隱藏焊點的橋接檢測不可或缺。

可識別醉小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貼片加工廠應采用系統(tǒng)化分析:

1.缺 陷分布模式分析:

整板隨機分布: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。

固定位置重復:設備或鋼網(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)。

檢查貼片機精度驗證記錄。

分析回流焊溫度曲線合規(guī)性。

3.實驗室驗證:

焊膏粘度測試。

潤濕平衡試驗。

截面顯微分析。

 

③ 應急處理措施與返修技術

SMT貼片加工過程中出現(xiàn)連錫時,可采取以下應急措施:

1.手工修復技術:

使用恒溫烙鐵(300-330℃)配合吸錫線。

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.預防性調(diào)整:

臨時增加鋼網(wǎng)擦拭頻率。

調(diào)整回流焊風機速度改善冷 卻速率。

關鍵工位增加抽檢頻次。

 

4.表:SMT貼片加工常見連錫類型與應急處理方案

圖片1.png

smt貼片加工焊錫連錫的原因與解決方法圖

④ 糾正預防措施(CAPA)實施

專業(yè)的SMT貼片加工廠應建立完善的糾正預防機制:

1.短期措施:

隔離受影響批次產(chǎn)品。

增加相關工序的檢驗頻次。

臨時調(diào)整關鍵工藝參數(shù)。

2.長期改善:

更新作業(yè)指導書(SOP)。

修改FMEA風險控制計劃。

升級設備或工裝夾具。

3.效果驗證:

連續(xù)3批生產(chǎn)無重復缺 陷。

CPK值恢復到1.33以上。

客戶投訴率降至目標水平。

 

五、智能工廠:SMT貼片加工的質(zhì)量新紀元

在蘇州某工業(yè)4.0樣板工廠,中央控制室大屏實時跳動著全廠18SMT線的過程能力指數(shù)。當3號線的CPK值出現(xiàn)0.05的波動時,系統(tǒng)自動觸發(fā)三級響應機制:

1. MES系統(tǒng)凍結(jié)同批次產(chǎn)品。

2. 數(shù)字孿生平臺重現(xiàn)工藝參數(shù)。

3. 深度學習引擎比對佰萬級缺 陷圖譜。

 

"去年我們SMT貼片加工的連錫報廢成本是380萬," 工廠總監(jiān)指著實時更新的OEE看板說,"實施智能防呆系統(tǒng)后,今年前五個月直接歸零。"

 

當深圳老張的產(chǎn)線引入三維錫膏檢測儀時,戲劇性轉(zhuǎn)變發(fā)生了:連續(xù)三周連錫缺 陷保持0記錄。在醉近的技術研討會上,他展示了一組震撼數(shù)據(jù):通過優(yōu)化鋼網(wǎng)開孔設計,0.3mm間距QFN的連錫率從2.1%降至0.05%;借助閉環(huán)氮氣控制系統(tǒng),焊料表面張力提升18%;實施SPC過程監(jiān)控后,關鍵參數(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)在想找個連錫缺 陷做培訓樣本,都得特意調(diào)差參數(shù)。"

 

焊錫連錫的征服史證明:在微米級的SMT世界里,勝利永遠屬于那些將工匠精神與數(shù)字智能完鎂融合的企業(yè)。當每一粒錫膏都在精確掌控中熔融結(jié)晶,當每一枚元件都在算法護航下精 準落位,SMT貼片加工這門微電子藝術,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廠家生產(chǎn)圖

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、設備、材料與管理的多重因素,如溫度曲線波動、焊膏印刷偏移、設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試驗優(yōu)化工藝參數(shù),穩(wěn)定溫度曲線與焊 接時間;其次,定期維護設備并校準精度,引入SPI(焊膏檢測儀)和AOI(自動光學檢測)設備實時監(jiān)控關鍵工序。

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