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回流焊主要分主要缺陷,次要缺陷和表面缺陷。凡使SMA功能失效的缺陷稱(chēng)為主要缺陷；次要缺陷是指焊點(diǎn)之間潤濕尚好，不會(huì )引起SMA功能喪失，但有影響產(chǎn)品壽命的可能的缺陷；表面缺陷是指不影響產(chǎn)品的功能和壽命。它受許多參數的影響，如錫膏、貼狀精度以及焊接工藝等。我們在進(jìn)行SMT工藝研究和生產(chǎn)中，深知合理的表面組裝工藝技術(shù)在控制和提高SMT產(chǎn)品質(zhì)量中起著(zhù)至關(guān)重要的作用。
一.回流焊中的錫珠
1. 回流焊中錫珠形成的機理:回流焊中出現的錫珠（或稱(chēng)焊料球），常常藏與矩形片式元件兩端之間的側面或細間距引腳之間。在元件貼狀過(guò)程中，焊膏被置于片式元件的引腳與焊盤(pán)之間，隨著(zhù)印制板穿過(guò)回流焊爐，焊膏熔化變成液體，如果與焊盤(pán)和器件引腳等潤濕不良，液態(tài)焊料顆粒 不能聚合成一個(gè)焊點(diǎn)。部分液態(tài)焊料會(huì )從焊縫流出，形成錫珠。因此，焊料與焊盤(pán)和器件引腳的潤濕性差是導致錫珠形成的根本原因。 錫膏在印刷工藝中，由于模版與焊盤(pán)對中偏移，若偏移過(guò)大則會(huì )導致錫膏漫流到焊盤(pán)外，加熱后容易出現錫珠。貼片過(guò)程中Z軸的壓力是引起錫珠的一項重要原因，往往不被人們注意，部分貼裝機由于Z軸頭是根據元件的厚度來(lái)定位，故會(huì )引起元件貼到PCB上一瞬間將錫蕾擠壓到焊盤(pán)外的現象，這部分的錫明顯會(huì )引起錫珠。這種情況下產(chǎn)生的錫珠尺寸稍大，通常只要重新調節Z軸高度就能防止錫珠的產(chǎn)生。
2. 原因分析與控制方法: 造成焊料潤濕性差的原因很多，以下主要分析與相關(guān)工藝有關(guān)的原因及解決措施： （1） 回流溫度曲線(xiàn)設置不當。焊膏的回流與溫度和時(shí)間有關(guān)，如果未到達足夠的溫度或時(shí)間，焊膏就不會(huì )回流。預熱區溫度上升速度過(guò)快，時(shí)間過(guò)短，使錫膏內部的水分和溶劑未完全揮發(fā)出來(lái)，到達回流焊溫區時(shí)，引起水分、溶劑沸騰濺出錫珠。實(shí)踐證明，將預熱區溫度的上升速度控制在1～4℃/S是較理想的。 （2） 如果總在同一位置上出現錫珠，就有必要檢查金屬模板設計結構。模板開(kāi)口尺寸腐蝕精度達不到要求，焊盤(pán)尺寸偏大，以及表面材質(zhì)較軟（如銅模板)，會(huì )造成印刷焊膏的外輪廓不清晰互相連接，這種情況多出現在對細間距器件的焊盤(pán)印刷時(shí)，回流后必然造成引腳間大量錫珠的產(chǎn)生。因此，應針對焊盤(pán)圖形的不同形狀和中心距，選擇適宜的模板材料及模板制作工藝來(lái)保證焊膏印刷質(zhì)量。 （3） 如果從貼片至回流焊的時(shí)間過(guò)長(cháng)，則因焊膏中焊料粒子的氧化，焊劑變質(zhì)、活性降低，會(huì )導致焊膏不回流，產(chǎn)生錫珠。選用工作壽命長(cháng)一些的焊膏（一般至少4H)，則會(huì )減輕這種影響。 （4）另外，焊膏錯印的印制板清洗不充分，會(huì )使焊膏殘留于印制板表面及通空中?；亓骱钢百N放元器件時(shí)，使印刷錫膏變形。這些也是造成錫珠的原因。因此應加速操作者和工藝人員在生產(chǎn)過(guò)程中的責任心，嚴格遵照工藝要求和操作規程進(jìn)行生產(chǎn)，加強工藝過(guò)程的質(zhì)量控制。
二． 立片問(wèn)題（曼哈頓現象） 片式元件的一端焊接在焊盤(pán)上，而另一端則翹立，這種現象就稱(chēng)為曼哈頓現象。引起這種現象的主要原因是元件兩端受熱不均勻，焊膏熔化有先后所至。在以下情況會(huì )造成元件兩端受熱不均勻：
（1） 元件排列方向設計不正確。我們設想在回流焊爐中有一條橫跨爐子寬度的回流焊限線(xiàn)，一旦焊膏通過(guò)它就會(huì )立即熔化。片式矩形元件的一個(gè)端頭先通過(guò)回流焊限線(xiàn)，焊膏先熔化，完全浸潤元件端頭的金屬表面具有液態(tài)表面張力；而另一端未達到183℃液相溫度，焊膏未熔化,只有焊劑的粘接力，該力遠小于回流焊焊膏的表面張力，因而使未熔化端的元件端頭向上直立。因此，應保持元件兩端同時(shí)進(jìn)入回流焊限線(xiàn)，使兩端焊盤(pán)上的焊膏同時(shí)熔化，形成平衡的液態(tài)表面張力，保持元件位置不變。
（2） 在進(jìn)行氣相焊接時(shí)印制電路組件預熱不充足。氣相是利用惰性液體蒸汽冷凝在元件引腳和PCB焊盤(pán)上時(shí)，釋放出熱量而熔化焊膏。氣相焊分平衡區和蒸汽區，在飽和蒸汽區焊接溫度高達217℃，在生產(chǎn)過(guò)程中我們發(fā)現如果被焊組件預熱不充分，經(jīng)受100℃以上的溫度變化，氣相焊的氣化力很容易將小于1206封裝尺寸的片式元件浮起，從而產(chǎn)生立片現象。我們通過(guò)將被焊組件在高低溫箱內145～150℃的溫度下預熱1～2min左右，最后緩慢進(jìn)入飽和蒸汽區焊接，消除了片立現象。
（3） 焊盤(pán)設計質(zhì)量的影響。若片式元件的一對焊盤(pán)尺寸不同或不對稱(chēng)，也會(huì )引起印刷的焊膏量不一致，小焊盤(pán)對溫度響應快，其上的焊膏易熔化，大焊盤(pán)則相反，所以當小焊盤(pán)上的焊膏熔化后在焊膏表面張力作用下將元件拉直豎起。焊盤(pán)的寬度或間隙過(guò)大，也可能出現片立現象。嚴格按照標準規范進(jìn)行焊盤(pán)設計是解決該缺陷的先決條件。
三．橋接 橋接也是SMT生產(chǎn)中常見(jiàn)的缺陷之一，它會(huì )引起元件之間的短路，遇到橋接必須返修。
（1） 焊膏質(zhì)量問(wèn)題 錫膏中金屬含量偏高，特別是印刷時(shí)間過(guò)久后，易出現金屬含量增高；焊膏黏度低，預熱后漫流到焊盤(pán)外；焊膏塌落度差，預熱后漫流到焊盤(pán)外，均會(huì )導致IC 引腳橋接。
（2） 印刷系統印刷機重復精度差，對位不齊，錫膏印刷到銅鉑外，這種情況多見(jiàn)于細間距QFP生產(chǎn)；鋼板對位不好和PCB對位不好以及鋼板窗口尺寸/厚度設計不對與PCB焊盤(pán)設計合金鍍層不均勻，導致的錫膏量偏多，均會(huì )造成接，解決方法是調整印刷機，改善PCB焊盤(pán)涂覆層。
（3） 貼放 貼放壓力過(guò)大，錫膏受壓后浸沉是生產(chǎn)中多見(jiàn)的原因，應調整Z軸高度。若有貼片精度不夠，元件出現移位及IC 引腳變形，則應針對原因改進(jìn)。（4） 預熱 升溫速度過(guò)快，錫膏中溶劑來(lái)不及揮發(fā)。
四. 吸料/芯吸現象 芯吸現象又稱(chēng)抽芯現象是常見(jiàn)焊接缺陷之一，多見(jiàn)于汽相回流焊中。芯吸現象是焊料脫離焊盤(pán)沿引腳與芯片本體之間，會(huì )形成嚴重的虛焊現象。 產(chǎn)生的原因通常認為是原件引腳的導熱率大，升溫迅速，以致焊料優(yōu)先潤濕引腳，焊料與引腳之間的潤濕力遠大于焊料與焊盤(pán)之間的潤濕力，引腳的上翹更會(huì )加劇芯吸現象的發(fā)生。在紅外回流焊中，PCB基材與焊料中的有機助焊劑是紅外線(xiàn)的優(yōu)良吸收介質(zhì)，而引腳卻能部分反射紅外線(xiàn)，相比而言，焊料優(yōu)先熔化，它與焊盤(pán)的潤濕力大于它與引腳之間的潤濕了，故焊料部會(huì )沿引腳上升，發(fā)生芯吸現象的概率就小很多。 解決辦法是：在汽相回流焊時(shí)應首先將SMA充分預熱后再放入汽相爐中；應認真檢查和保證PCB板焊盤(pán)的可焊性，可焊性不好的PCB不應用與生產(chǎn)；元件的共面性不可忽視，對共面性不好的器件不應用于生產(chǎn)。
五． 焊接后印制板阻焊膜起泡 印制板組件在焊接后，會(huì )在個(gè)別焊點(diǎn)周?chē)霈F淺綠的氣泡，嚴重時(shí)還會(huì )出現指甲蓋大小的泡狀物，不僅影響外觀(guān)質(zhì)量，嚴重時(shí)還會(huì )影響性能，是焊接工藝中經(jīng)常出現的問(wèn)題之一。 阻焊膜起泡的根本原因，在于阻焊膜與陽(yáng)基材之間存在氣體/水蒸氣。微量的氣體/水蒸氣會(huì )夾帶到不同的工藝過(guò)程，當遇到高溫時(shí)，氣體膨脹導致阻焊膜與陽(yáng)基材的分層。焊接時(shí)焊盤(pán)溫度相對較高，故氣泡首先出現在焊盤(pán)周?chē)?/span> 現在加工過(guò)程經(jīng)常需要清洗，干燥后再做下道工序，如腐刻后，應干燥后再貼阻焊膜，此時(shí)若干燥溫度不夠就會(huì )夾帶水汽進(jìn)入下到工序。PCB加工前存放環(huán)境不好，濕度過(guò)高，焊接時(shí)又沒(méi)有及時(shí)干燥處理；在波峰焊工藝中，經(jīng)常使用含水的阻焊劑，若PCB預熱溫度不夠，助焊劑中的水汽就會(huì )沿通孔的孔壁進(jìn)入到PCB基板的內部，焊盤(pán)周?chē)紫冗M(jìn)入水汽，遇到焊接高溫后這些情況都會(huì )產(chǎn)生氣泡。
解決辦法是： （1） 應嚴格控制各個(gè)環(huán)節，購進(jìn)的PCB應檢驗后入庫，通常標準情況下，不應出現氣泡現象。
(2） PCB應存放在通風(fēng)干燥環(huán)境下，存放期不超過(guò)6個(gè)月； （3） PCB在焊接前應放在烘箱中預烘105℃/4H～6H；