做 PCB 回流焊时,最让人头疼的莫过于各种缺陷:焊盘上的 “小锡球”(锡珠)、看似焊上却不通的 “虚焊”、元件翘起来的 “立碑”…… 这些缺陷不仅影响外观,更会导致 PCB 功能失效,返工成本高。很多人遇到缺陷就反复调整温度,却没找到根本原因 —— 其实每种缺陷都有明确的诱因,比如锡珠可能是焊膏太多,立碑可能是焊盘设计问题。今天从科普角度,拆解回流焊的 4 类常见缺陷,分析原因与解决办法,帮你 “对症下药”,减少返工。
现象:PCB 表面或焊盘周围出现直径 0.1-0.5mm 的小锡球,严重时会导致相邻焊盘短路。核心原因:焊膏中的溶剂在预热阶段剧烈挥发,将熔化的焊锡颗粒溅出,常见诱因有三个:
- 焊膏印刷太厚(超过 0.2mm)或印刷偏移,多余焊膏在加热时溢出;
- 预热阶段升温太快(超过 3℃/ 秒),溶剂来不及挥发,突然沸腾溅出;
- 焊膏存放不当(受潮、过期),溶剂含量异常,或焊锡粉末氧化。
解决办法:
- 控制焊膏印刷厚度(普通 PCB 0.12-0.15mm,BGA PCB 0.15-0.18mm),用钢网校准确保印刷精准;
- 降低预热升温速率至 1-2℃/ 秒,延长预热时间至 80-90 秒,让溶剂缓慢挥发;
- 使用保质期内的焊膏(开封后 24 小时内用完),存放环境保持 20-25℃、40%-60% RH,避免受潮氧化。
某案例中,PCB 出现大量锡珠,检查发现焊膏印刷厚度达 0.25mm,调整至 0.15mm 后,锡珠率从 20% 降至 1%。
现象:焊点表面粗糙、无光泽,用万用表检测不通或接触电阻大,长期使用易发热失效。核心原因:焊锡未完全熔化或未充分润湿焊盘,常见诱因:
- 回流阶段峰值温度不够(如无铅焊锡峰值低于 220℃),焊锡未完全熔化;
- 恒温时间太短(不足 60 秒),助焊剂未去除氧化层,焊锡无法润湿焊盘;
- 焊盘或元件引脚氧化严重(如 OSP 焊盘存放超 3 个月),焊锡无法附着。
解决办法:
- 确认峰值温度达标(无铅 230-240℃,有铅 200-210℃),用热电偶监测实际温度;
- 延长恒温时间至 80-100 秒,确保助焊剂充分活化;
- 焊接前清洁焊盘(用酒精擦拭 OSP 焊盘),元件引脚氧化时用细砂纸轻轻打磨,或更换新元件。
某工业 PCB 出现虚焊,检测发现峰值温度仅 225℃(无铅焊锡),提升至 235℃后,虚焊率从 15% 降至 0.5%。
现象:片式元件(如 0402、0603 阻容)一端焊在焊盘上,另一端翘起,常见于小尺寸元件。核心原因:元件两端焊盘的焊锡熔化速度不一致,产生拉力差,将元件 “拉起来”,诱因:
- 元件两端焊盘大小不一(如一端 0.8mm,一端 0.5mm),焊锡量不同,熔化速度有差异;
- PCB 布局不均,元件靠近边缘或散热孔,导致两端温度不同(靠近散热孔的焊盘温度低,焊锡熔化慢);
- 焊膏印刷偏移,元件一端焊膏多、一端少。
解决办法:
- 设计 PCB 时确保元件两端焊盘大小一致(误差≤0.1mm),焊膏印刷量均匀;
- 避免将小尺寸元件布置在散热孔、PCB 边缘附近,若无法避免,可在焊盘旁增加铜箔平衡温度;
- 调整回流曲线,延长恒温时间,让焊锡同步熔化,减少拉力差。
某消费电子 PCB 的 0402 元件立碑率达 10%,优化焊盘尺寸(均改为 0.6mm)后,立碑率降至 0.3%。
现象:焊点内部出现圆形或不规则空洞,肉眼难发现,需 X-RAY 检测,会降低焊点机械强度与导电性。核心原因:焊膏中的溶剂、助焊剂挥发物或空气被困在焊点内,诱因:
- 预热阶段溶剂挥发不彻底,高温时在焊点内形成气泡;
- 焊膏中助焊剂含量过高(超过 15%),或焊锡粉末粒径太小(≤20μm),易包裹空气;
- 回流阶段升温太快,气泡来不及逸出。
解决办法:
- 选用助焊剂含量 10%-12% 的焊膏,焊锡粉末粒径 25-45μm(平衡流动性与空气包裹);
- 延长预热时间至 90-120 秒,缓慢挥发溶剂;
- 降低回流阶段升温速率至 1-2℃/ 秒,给气泡足够逸出时间。
遇到回流焊缺陷时,专业的技术支持能快速定位问题,而捷配在回流焊缺陷解决上拥有丰富经验:首先,捷配配备 AOI+X-RAY 检测设备,可快速识别锡珠、虚焊、空洞等缺陷,并用高清图像标注缺陷位置与原因;其次,针对不同缺陷,工程师会从 “焊膏、温度曲线、PCB 设计” 三方面排查 —— 比如锡珠查印刷厚度与升温速率,立碑查焊盘尺寸与布局,虚焊查峰值温度与焊盘氧化;最后,捷配还会为用户提供优化建议,如 PCB 焊盘设计修改、焊膏型号推荐,从源头减少缺陷。此外,捷配的回流焊良率稳定在 99.5% 以上,即使出现少量缺陷,也有专业返工团队用热风枪精准修复,确保 PCB 功能正常。