作為電子制造的核心環(huán)節(jié)，SMT貼片加工質(zhì)量直接影響到最終產(chǎn)品的性能和可靠性。在生產(chǎn)過(guò)程中，我們常會(huì)遇到各種缺陷問(wèn)題，如錫珠、立碑、橋接、拋料等，這些問(wèn)題不僅影響生產(chǎn)效率，更增加了質(zhì)量成本。

1943科技 將結(jié)合行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，分享SMT貼片加工中的常見(jiàn)缺陷及其預(yù)防措施，幫助您提升產(chǎn)品質(zhì)量。

01 錫膏印刷相關(guān)缺陷

錫膏印刷是SMT工藝的首個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，約75%-85%的焊接缺陷都與錫膏印刷相關(guān)。這一階段的質(zhì)量控制尤為重要。

錫珠是常見(jiàn)的缺陷之一，其主要表現(xiàn)為細(xì)小的錫球散布在焊盤(pán)周圍。產(chǎn)生原因及預(yù)防措施包括：

• 錫膏保存不當(dāng)：錫膏未充分回溫解凍并攪拌均勻即使用。預(yù)防方法是錫膏使用前須回溫4小時(shí)以上，并按規(guī)范攪拌3-5分鐘。

• 印刷參數(shù)問(wèn)題：印刷太厚，元件下壓后多余錫膏溢流形成錫球。可通過(guò)調(diào)整鋼網(wǎng)厚度和開(kāi)口尺寸解決。

• 環(huán)境因素：濕度過(guò)大（正常環(huán)境應(yīng)為溫度25±5℃，濕度40-60%）。需確保車間環(huán)境控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

• 回流焊升溫過(guò)快：升溫斜率大于3℃/秒會(huì)引起錫膏爆沸。調(diào)整回流焊溫度曲線，適當(dāng)降低預(yù)熱階段的升溫速率。

短路（橋接）也是常見(jiàn)缺陷，尤其多見(jiàn)于細(xì)間距元器件。產(chǎn)生原因及對(duì)策如下：

• 鋼網(wǎng)問(wèn)題：STENCIL太厚、變形嚴(yán)重，或開(kāi)孔與PCB焊盤(pán)位置不符。應(yīng)選用精密激光切割鋼網(wǎng)，并定期檢查鋼網(wǎng)狀態(tài)。

• 印刷質(zhì)量：刮刀壓力設(shè)置不當(dāng)或刮刀變形會(huì)導(dǎo)致印刷圖形模糊。需調(diào)整刮刀壓力并及時(shí)更換變形刮刀。

• 錫膏特性：錫膏太稀、金屬含量低或搖溶性低，容易造成錫膏榨開(kāi)。選擇粘度較高的錫膏可改善這一情況。

• 工藝參數(shù)：回流焊183℃時(shí)間過(guò)長(zhǎng)（標(biāo)準(zhǔn)為40-90秒），或峰值溫度過(guò)高。需優(yōu)化回流焊溫度曲線。

02 元件貼裝階段缺陷

元件貼裝階段涉及精密的設(shè)備操作，這一階段的缺陷往往與設(shè)備狀態(tài)和參數(shù)設(shè)置密切相關(guān)。

拋料現(xiàn)象指貼片機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中吸到料后不貼裝，而是將元件拋至拋料盒或其他地方。這不僅造成材料損耗，也降低生產(chǎn)效率。拋料的主要原因及解決方案包括：

• 吸嘴問(wèn)題：吸嘴變形、堵塞或破損會(huì)導(dǎo)致氣壓不足、漏氣。定期清潔或更換吸嘴是有效措施。

• 識(shí)別系統(tǒng)故障：視覺(jué)或雷射鏡頭不清潔，有雜物干擾識(shí)別，光源強(qiáng)度或灰度不當(dāng)。需清潔識(shí)別系統(tǒng)表面，調(diào)整光源參數(shù)。

• 取料位置不準(zhǔn)：取料不在料的中心位置或高度不正確。調(diào)整取料位置，確保取料高度恰當(dāng)（一般以碰到零件后下壓0.05mm為準(zhǔn)）。

• 供料器故障：供料器位置變形，進(jìn)料不良。定期檢查調(diào)整供料器，清掃平臺(tái)，更換已壞部件。

元件偏移表現(xiàn)為元件偏離PCB焊盤(pán)，可能導(dǎo)致焊接不良。這一問(wèn)題的主要原因包括：

• PCB支撐不當(dāng)：如果PCB在貼片機(jī)中沒(méi)有得到適當(dāng)支撐，它會(huì)下沉，導(dǎo)致貼裝高度不準(zhǔn)確。

• 貼裝壓力不合適：壓力過(guò)大會(huì)使焊膏外形變化而發(fā)生塌邊。需調(diào)整貼裝壓力至適當(dāng)范圍。

• 設(shè)備狀態(tài)不佳：貼片機(jī)導(dǎo)軌變形，吸嘴磨損或堵塞。定期檢查設(shè)備狀態(tài)，及時(shí)維護(hù)保養(yǎng)。

缺件指元件在貼裝位置缺失，產(chǎn)生原因主要有：

• 厚度設(shè)定錯(cuò)誤：元件或PCB的厚度設(shè)定不準(zhǔn)確會(huì)導(dǎo)致貼裝頭在未到達(dá)PCB焊盤(pán)時(shí)即釋放元件。

• 氣路問(wèn)題：橡膠氣管老化破裂、密封件老化磨損導(dǎo)致氣源回路壓力釋放。定期檢查氣路系統(tǒng)，更換老化部件。

• PCB板翹曲：板翹超過(guò)設(shè)備允許誤差，或支撐銷放置不當(dāng)，高度不一致。檢查PCB質(zhì)量，合理布置支撐銷。

03 回流焊接階段缺陷

回流焊接是形成可靠焊點(diǎn)的關(guān)鍵階段，溫度曲線和控制參數(shù)設(shè)置對(duì)焊接質(zhì)量有著決定性影響。

立碑現(xiàn)象是片式元件一端翹起，像墓碑一樣直立。這一缺陷的產(chǎn)生原因及對(duì)策包括：

• 印刷不均勻或偏移：導(dǎo)致一側(cè)錫厚拉力大，另一側(cè)錫薄拉力小。優(yōu)化印刷精度可有效預(yù)防。

• 元件電極氧化或尺寸差異：導(dǎo)致兩端上錫性不同，受力不均。加強(qiáng)來(lái)料檢驗(yàn)，避免使用氧化元件。

• 焊盤(pán)設(shè)計(jì)問(wèn)題：兩端焊盤(pán)寬窄不同，導(dǎo)致親和力不同。改進(jìn)PCB設(shè)計(jì)，確保焊盤(pán)對(duì)稱。

• 預(yù)熱不足或不均：元件少的地方溫度高先熔融，形成受力不均。優(yōu)化回流焊溫度曲線，確保均勻加熱。

冷焊表現(xiàn)為焊點(diǎn)表面粗糙、無(wú)光澤，焊點(diǎn)連接不可靠。主要原因有：

• 回流溫度不足：回焊區(qū)溫度不夠或回焊時(shí)間不足。調(diào)整回焊爐溫度或鏈條速度。

• 元件熱容量大：元器件過(guò)大、氣墊量過(guò)大，吸熱過(guò)多。適當(dāng)提高回焊區(qū)溫度。

• 錫膏狀態(tài)不佳：錫膏使用過(guò)久，溶劑揮發(fā)過(guò)多。及時(shí)更換新錫膏，確保錫膏處于良好狀態(tài)。

空焊指元件引腳或端電極與焊盤(pán)未形成良好連接。產(chǎn)生原因主要有：

• 錫膏印刷偏移：導(dǎo)致元件與焊膏未接觸。調(diào)整印刷機(jī)精度。

• 元件氧化：氧化元件可焊性差。嚴(yán)格來(lái)料檢驗(yàn)，避免使用氧化元件。

• PCB板含水份：在回流過(guò)程中產(chǎn)生氣體，阻礙焊接。對(duì)PCB板進(jìn)行適當(dāng)烘烤。

04 其他常見(jiàn)缺陷及綜合預(yù)防措施

除了上述缺陷外，SMT加工中還存在一些其他常見(jiàn)問(wèn)題。

浮高現(xiàn)象指元件未完全貼裝到PCB表面，懸空一定高度。主要原因包括：

• 膠量過(guò)多：紅膠或錫膏量過(guò)多阻止元件下沉。調(diào)整印刷機(jī)或點(diǎn)膠機(jī)參數(shù)。

• 元件或焊膏中有異物：阻礙元件完全貼裝。保持生產(chǎn)環(huán)境清潔，避免異物引入。

• 機(jī)器貼裝高度過(guò)高：元件未壓到位。重新校準(zhǔn)貼裝高度。

翹腳發(fā)生在IC類元件上，表現(xiàn)為引腳未完全與焊盤(pán)接觸。主要原因有：

• 原材料翹腳：元件本身存在翹曲。生產(chǎn)前檢查材料，剔除不合格品。

• 規(guī)正座內(nèi)有異物：影響元件平整度。清潔歸正座，確保無(wú)異物。

• 程序設(shè)置有誤：導(dǎo)致貼裝位置不準(zhǔn)確。修改程序，優(yōu)化參數(shù)設(shè)置。

要系統(tǒng)減少SMT加工缺陷，需要建立全面的質(zhì)量管理體系：

• 嚴(yán)格管控物料存儲(chǔ)和使用：錫膏冷藏后需充分回溫，PCB板如含有水份需進(jìn)行烘烤。

• 實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程：把印刷周期固定在一個(gè)特定的模式，確保模板始終準(zhǔn)確位于焊盤(pán)上。

• 加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)：定期清潔吸嘴，檢查供料器狀態(tài)，校準(zhǔn)光學(xué)識(shí)別系統(tǒng)。

• 及時(shí)處理異常情況：發(fā)現(xiàn)印刷錯(cuò)誤后立即處理，焊膏在干燥前更容易除去。

1943科技 建議：SMT貼片加工是一項(xiàng)精密工藝，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格控制。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程、定期設(shè)備保養(yǎng)和嚴(yán)格的質(zhì)量管控，可以大幅降低缺陷率，提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。