如何解决波峰焊 SMT 常见缺陷-从桥连到虚焊的精准排查
来源：捷配
时间: 2025/09/26 09:57:36
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波峰焊 SMT
波峰焊 SMT 生产中，即使工艺参数初步设定，仍可能因 “PCB 设计、焊锡状态、设备异常” 出现缺陷 —— 桥连率超 5% 会导致短路报废，虚焊率超 3% 会引发设备间歇性故障。与 “盲目调整参数” 的低效方案不同，科学的缺陷解决需 “定位缺陷类型 - 分析根因 - 针对性施策”，针对桥连、虚焊、锡珠、焊锡不足、焊点氧化五大常见缺陷，建立标准化排查流程。今天，我们解析波峰焊 SMT 的常见缺陷，结合案例分析根因与解决方法，帮你快速定位并解决问题。?
一、缺陷 1：桥连（相邻焊盘被焊锡连接，短路）?
桥连是波峰焊最常见的缺陷，表现为 PCB 底面相邻通孔焊盘被焊锡连接，导通电阻＜100mΩ，严重时导致元件烧毁，常见于引脚间距≤1.0mm 的元件（如连接器、排针）。?
1. 核心根因?
- PCB 设计问题：焊盘间距过小（＜0.8mm）、焊盘直径过大（＞通孔直径 1.5 倍），焊锡易覆盖相邻焊盘；?
- 工艺参数不当：锡温过高（＞260℃，SAC305）导致焊锡流动性过强，或传输速度过慢（＜0.9m/min）导致焊锡堆积；?
- 波峰状态异常：第二波（平滑波）流速过低（＜0.5m/s），无法抚平多余焊锡；?
- 助焊剂过量：喷涂量＞30μm，焊锡表面张力降低，易扩散至相邻焊盘。?
2. 排查与解决步骤?
- 外观与设计排查：?
- 用显微镜（100 倍）观察桥连位置，测量焊盘间距（若＜0.8mm，需修改 PCB 设计至≥0.8mm）；?
- 检查焊盘直径（若＞通孔直径 1.5 倍，缩小至 1.2-1.3 倍）；?
- 工艺参数调整：?
- 锡温：从 260℃降至 252-253℃（SAC305），降低焊锡流动性；?
- 传输速度：从 0.8m/min 升至 1.1-1.2m/min，减少焊锡浸润时间；?
- 波峰流速：将第二波流速从 0.4m/s 提升至 0.6-0.7m/s，增强焊锡抚平效果；?
- 助焊剂优化：?
- 喷涂量从 35μm 降至 15-20μm，通过调整喷嘴压力（从 0.3MPa 降至 0.22MPa）实现；?
- 案例：某消费电子 PCB（连接器引脚间距 0.9mm）桥连率 10%，排查发现焊盘间距 0.7mm（设计缺陷）+ 锡温 258℃，修改焊盘间距至 0.9mm + 锡温降至 253℃后，桥连率降至 1.2%。?
二、缺陷 2：虚焊（焊锡未充分浸润焊盘 / 引脚，接触不良）?
虚焊表现为焊点外观灰暗、无光泽，导通电阻＞100mΩ，轻晃元件引脚时焊点松动，常见于热敏元件（如 LED）、氧化严重的引脚（如镀镍引脚）。?
1. 核心根因?
- 助焊剂问题：喷涂量不足（＜10μm）导致氧化层去除不彻底，或助焊剂活化温度不当（＜100℃）导致活化不足；?
- 工艺参数不当：锡温过低（＜245℃，SAC305）导致焊锡流动性差，或传输速度过快（＞1.6m/min）导致浸润时间不足（＜3 秒）；?
- 元件引脚氧化：引脚表面氧化层过厚（＞1μm，如存放超 6 个月的镀锡引脚），助焊剂无法完全去除；?
- 预热不足：PCB 预热温度＜100℃，与焊锡温差过大（＞160℃），焊锡接触后快速凝固，未充分浸润。?
2. 排查与解决步骤?
- 助焊剂检测：?
- 用膜厚仪测量助焊剂干膜厚度（若＜10μm，调整至 15-25μm）；?
- 检测预热区出口温度（若＜100℃，将第二段温度升至 110-115℃）；?
- 工艺参数调整：?
- 锡温：从 240℃升至 252-253℃（SAC305），提升焊锡流动性；?
- 传输速度：从 1.7m/min 降至 1.2-1.3m/min，确保浸润时间 4 秒；?
- 元件处理：?
- 氧化引脚用 10% 硫酸溶液酸洗（时间 1-2 分钟），去除氧化层，或更换新元件（存放期＜3 个月）；?
- 案例：某 LED PCB 虚焊率 8%，排查发现 LED 引脚氧化层厚 1.5μm + 锡温 242℃，酸洗引脚 + 锡温升至 253℃后，虚焊率降至 0.6%。?
三、缺陷 3：锡珠（焊锡形成独立小颗粒，直径＞0.2mm）?
锡珠表现为 PCB 底面或元件间隙中存在独立焊锡颗粒，可能导致相邻线路短路（间距≤0.2mm 时），常见于助焊剂过量或预热不当的场景。?
1. 核心根因?
- 助焊剂问题：喷涂量过多（＞30μm），溶剂挥发时将焊锡颗粒带离焊盘；?
- 预热不足：预热温度过低（＜90℃），溶剂挥发过快（沸腾），冲击焊锡形成颗粒；?
- 焊锡氧化：锡温过高（＞260℃）导致焊锡氧化严重，生成的锡渣混入焊锡，形成小颗粒；?
- PCB 污染：PCB 底面有油污、灰尘，助焊剂无法均匀覆盖，焊锡在污染区域形成独立颗粒。?
2. 排查与解决步骤?
- 助焊剂与预热调整：?
- 喷涂量从 35μm 降至 15-20μm，减少溶剂总量；?
- 预热第一段温度从 80℃升至 90-95℃，减缓溶剂挥发速度；?
- 焊锡与 PCB 清洁：?
- 锡温从 262℃降至 253℃，添加抗氧化剂（0.5%），减少锡渣；?
- PCB 焊接前用异丙醇清洁底面，去除油污与灰尘；?
- 案例：某工业 PCB 锡珠率 7%，排查发现助焊剂喷涂量 32μm + 预热第一段 80℃，调整至 18μm+95℃后，锡珠率降至 0.8%。?
四、缺陷 4：焊锡不足（焊点填充率＜70%，通孔未填满）?
焊锡不足表现为通孔内焊锡未填满（有空洞），焊点外观瘦小，机械强度不足（拉伸强度＜3N），常见于厚 PCB（＞2.0mm）或通孔直径较小（＜0.5mm）的场景。?
1. 核心根因?
- 波峰参数不当：波峰高度过低（＜PCB 厚度 1/2），焊盘浸入深度不足 1mm；或第一波（紊乱波）流速过低（＜1.0m/s），无法填充通孔；?
- 工艺参数不当：传输速度过快（＞1.5m/min），浸润时间＜3 秒，焊锡未完全填充；?
- 焊锡粘度高：锡温过低（＜250℃）或焊锡老化（使用超 3 个月），粘度增加（＞0.015Pa?s）；?
- PCB 通孔问题：通孔内壁有毛刺、油污，阻碍焊锡毛细填充。?
2. 排查与解决步骤?
- 波峰与工艺调整：?
- 波峰高度：从 0.7mm（1.6mm PCB）升至 0.9-1.0mm，确保浸入深度 2-3mm；?
- 第一波流速：从 0.8m/s 升至 1.1-1.2m/s，增强填充能力；?
- 传输速度：从 1.6m/min 降至 1.2m/min，浸润时间延长至 4 秒；?
- 焊锡与 PCB 处理：?
- 锡温升至 253℃，更换老化焊锡（使用超 3 个月）；?
- PCB 通孔用去毛刺机处理（毛刺高度≤0.05mm），用超声波清洗机去除油污；?
- 案例：某厚 PCB（2.5mm）焊锡填充率 65%，调整波峰高度至 1.3mm + 第一波流速 1.1m/s 后，填充率升至 92%。?
五、缺陷 5：焊点氧化（焊点表面灰暗，有黑色氧化层）?
焊点氧化表现为焊点无金属光泽，表面覆盖黑色 CuO 或 SnO?层，长期使用易出现接触电阻增大，常见于高温、高湿度环境下的焊接。?
1. 核心根因?
- 焊锡温度过高：＞260℃（SAC305）导致焊锡与空气接触氧化加剧；?
- 助焊剂残留不足：喷涂量过少（＜10μm），无法形成完整保护膜；?
- 冷却速度过慢：冷却速率＜1℃/s，焊点高温停留时间长（＞30 秒），氧化时间增加；?
- 环境湿度高：车间湿度＞70%，焊接时空气中水分参与氧化反应。?
2. 排查与解决步骤?
- 工艺与环境调整：?
- 锡温降至 252-253℃，添加抗氧化剂；?
- 冷却速率从 0.8℃/s 提升至 2-3℃（增加冷却风扇数量）；?
- 车间除湿（湿度控制在 40%-60%）；?
- 助焊剂优化：?
- 选用高活性助焊剂（含抗氧化成分），喷涂量控制在 15-25μm；?
- 案例：某南方工厂（湿度 75%）焊点氧化率 9%，除湿至 50%+ 冷却速率提升至 2.5℃/s 后，氧化率降至 1.1%。?
波峰焊 SMT 缺陷解决需 “精准定位根因”，避免盲目调整参数，核心是建立 “缺陷 - 根因” 的对应关系，结合 PCB 设计、工艺参数、材料状态综合排查，确保高效解决问题。
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