回流焊基礎(chǔ)教程課件

1回流焊定義

回流焊Reflowsoldring，通過重新熔化預(yù)先分配到印制板焊盤上的膏狀軟釬焊料，實(shí)現(xiàn)表面組裝元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機(jī)械與電氣連接的軟釬焊。1回流焊定義

2回流焊原理圖1回流焊溫度曲線2回流焊原理圖1回流焊溫度曲線

從溫度曲線（見圖1）分析回流焊的原理：當(dāng)PCB進(jìn)入升溫區(qū)（干燥區(qū)）時(shí)，焊膏中的溶劑、氣體蒸發(fā)掉，同時(shí)，焊膏中的助焊劑潤(rùn)濕焊盤、元器件端頭和引腳，焊膏軟化、塌落、覆蓋了焊盤，將焊盤、元器件引腳與氧氣隔離；PCB進(jìn)入保溫區(qū)時(shí)，使PCB和元器件得到充分的預(yù)熱，以防PCB突然進(jìn)入焊接高溫區(qū)而損壞PCB和元器件；當(dāng)PCB進(jìn)入焊接區(qū)時(shí)，溫度迅速上升使焊膏達(dá)到熔化狀態(tài)，液態(tài)焊錫對(duì)PCB的焊盤、元器件端頭和引腳潤(rùn)濕、擴(kuò)散、漫流或回流混合形成焊錫接點(diǎn)；PCB進(jìn)入冷卻區(qū)，使焊點(diǎn)凝固。此時(shí)完成了回流焊。從溫度曲線（見圖1）分析回流焊的原理：當(dāng)3回流焊工藝特點(diǎn)（與波峰焊技術(shù)相比）

1)不像波峰焊那樣，要把元器件直接浸漬在熔融的焊料中，所以元器件受到的熱沖擊小。但由于回流焊加熱方法不同，有時(shí)會(huì)施加給器件較大的熱應(yīng)力；

2)只需要在焊盤上施加焊料，并能控制焊料的施加量，避免了虛焊、橋接等焊接缺陷的產(chǎn)生，因此焊接質(zhì)量好，可靠性高；

3回流焊工藝特點(diǎn)（與波峰焊技術(shù)相比）3)有自定位效應(yīng)（selfalignment）—當(dāng)元器件貼放位置有一定偏離時(shí)，由于熔融焊料表面張力作用，當(dāng)其全部焊端或引腳與相應(yīng)焊盤同時(shí)被潤(rùn)濕時(shí)，在表面張力作用下，自動(dòng)被拉回到近似目標(biāo)位置的現(xiàn)象；4)焊料中不會(huì)混入不純物，使用焊膏時(shí)，能正確地保證焊料的組分；

5)可以采用局部加熱熱源，從而可在同一基板上，采用不同焊接工藝進(jìn)行焊接；

6)工藝簡(jiǎn)單，修板的工作量極小。從而節(jié)省了人力、電力、材料。3)有自定位效應(yīng)（selfalignment）—

4回流焊的分類

1)按回流焊加熱區(qū)域可分為兩大類：一類是對(duì)PCB整體加熱進(jìn)行回流焊，另一類是對(duì)PCB局部加熱進(jìn)行回流焊。

2)對(duì)PCB整體加熱再流焊可分為：熱板回流焊、紅外回流焊、熱風(fēng)回流焊、熱風(fēng)加紅外回流焊、氣相回流焊。

3)對(duì)PCB局部加熱再流焊可分為：激光回流焊、聚焦紅外回流焊、光束回流焊、熱氣流回流焊。4回流焊的分類5

回流焊的工藝要求

1)要設(shè)置合理的回流焊溫度曲線—回流焊是SMT

生產(chǎn)中關(guān)鍵工序，根據(jù)回流焊原理，設(shè)置合理的溫度曲線，才能保證回流焊質(zhì)量。

不恰當(dāng)?shù)臏囟惹€會(huì)出現(xiàn)焊接不完全虛焊、元件翹立、焊錫球多等焊接缺陷，影響產(chǎn)品質(zhì)量。要定期做溫度曲線的實(shí)時(shí)測(cè)試。

2)要按照PCB設(shè)計(jì)時(shí)的焊接方向進(jìn)行焊接。

5回流焊的工藝要求3)焊接過程中，在傳送帶上放PCB要輕輕地放平穩(wěn)，嚴(yán)防傳送帶震動(dòng)，并注意在機(jī)器出口處接板，防止后出來的板掉落在先出來的板上碰傷SMD引腳。

4)必須對(duì)首塊印制板的焊接效果進(jìn)行檢查。檢查焊接是否充分、有無焊膏融化不充分的痕跡、焊點(diǎn)表面是否光滑、焊點(diǎn)形狀是否呈半月狀、錫球和殘留物的情況、連焊和虛焊的情況。還要檢查PCB表面顏色變化情況，回流焊后允許PCB有少許但是均勻的變色。并根據(jù)檢查結(jié)果調(diào)整溫度曲線。在整批生產(chǎn)過程中要定時(shí)檢查焊接質(zhì)量。3)焊接過程中，在傳送帶上放PCB要輕輕地放平穩(wěn)，嚴(yán)6影響回流焊質(zhì)量的因素

回流焊是SMT關(guān)鍵工藝之一。表面組裝的質(zhì)量直接體現(xiàn)在回流焊結(jié)果中。但回流焊中出現(xiàn)的焊接質(zhì)量問題不完全是回流焊工藝造成的。因?yàn)榛亓骱附淤|(zhì)量除了與焊接溫度（溫度曲線）有直接關(guān)系以外，還與生產(chǎn)線設(shè)備條件、PCB焊盤和可生產(chǎn)性設(shè)計(jì)、元器件可焊性、焊膏質(zhì)量、印制電路板的加工質(zhì)量、以及SMT每道工序的工藝參數(shù)、甚至與操作人員的操作都有密切的關(guān)系。6影響回流焊質(zhì)量的因素(1)PCB焊盤設(shè)計(jì)

SMT的組裝質(zhì)量與PCB焊盤設(shè)計(jì)有直接的、十分重要的關(guān)系。如果PCB焊盤設(shè)計(jì)正確，貼裝時(shí)少量的歪斜可以在回流焊時(shí)，由于熔融焊錫表面張力的作用而得到糾正（稱為自定位或自校正效應(yīng)）；相反，如果PCB焊盤設(shè)計(jì)不正確，即使貼裝位置十分準(zhǔn)確，回流焊后反而會(huì)出現(xiàn)元件位置偏移、吊橋等焊接缺陷。(1)PCB焊盤設(shè)計(jì)PCB

焊盤設(shè)計(jì)應(yīng)掌握以下關(guān)鍵要素：a

對(duì)稱性——兩端焊盤必須對(duì)稱，才能保證熔融焊錫表面張力平衡。b

焊盤間距——確保元件端頭或引腳與焊盤恰當(dāng)?shù)拇罱映叽纭

焊盤剩余尺寸——搭接后的剩余尺寸必須保證焊點(diǎn)能夠形成彎月面。d

焊盤寬度——應(yīng)與元件端頭或引腳的寬度基本一致。圖4各種元器件焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖PCB焊盤設(shè)計(jì)應(yīng)掌握以下關(guān)鍵要素：圖4各種元器件焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)

A——焊盤寬度AB——焊盤的長(zhǎng)G——焊盤間距S——焊盤剩余尺寸圖5

矩形片式元件焊盤結(jié)構(gòu)示意圖A——焊盤寬度圖5矩形片式元件焊盤結(jié)構(gòu)示意圖

以矩形片式元件為例：焊盤寬度：A=Wmax-K

電阻器焊盤的長(zhǎng)度：B=Hmax+Tmax+K

H電容器焊盤的長(zhǎng)度：B=Hmax+Tmax-K

BT焊盤間距：

G=Lmax-2Tmax-K

式中：

L—元件長(zhǎng)度,mm；

AW—元件寬度,mm；

AT—元件焊端寬度,mm；GH—元件高度,mm；

K—常數(shù)，一般取0.25mm

。圖6

矩形片式元件及其焊盤示意圖以矩形片式元件為例：焊盤寬度：式中：

如果違反了設(shè)計(jì)要求，回流焊時(shí)就會(huì)產(chǎn)生焊接缺陷，而且PCB焊盤設(shè)計(jì)的問題在生產(chǎn)工藝中是很難甚至是無法解決的。例如：

a

當(dāng)焊盤間距G過大或過小時(shí)，回流焊時(shí)由于元件焊端不能與焊盤搭接交疊，會(huì)產(chǎn)生吊橋、移位。

圖7

焊盤間距G過大或過小如果違反了設(shè)計(jì)要求，回流焊時(shí)就會(huì)產(chǎn)生焊接缺陷，而且Pb

當(dāng)焊盤尺寸大小不對(duì)稱，或兩個(gè)元件的端頭設(shè)計(jì)在同一個(gè)焊盤上時(shí)，由于表面張力不對(duì)稱，也會(huì)產(chǎn)生吊橋、移位。圖8焊盤不對(duì)稱，或兩個(gè)元件的端頭設(shè)計(jì)在同一個(gè)焊盤上c

導(dǎo)通孔設(shè)計(jì)在焊盤上，焊料會(huì)從導(dǎo)通孔中流出，會(huì)造成焊膏量不足。圖

9

導(dǎo)通孔示意圖b當(dāng)焊盤尺寸大小不對(duì)稱，或兩個(gè)元件的端頭設(shè)計(jì)在同一個(gè)焊盤(2)焊膏質(zhì)量及焊膏的正確使用焊膏中的金屬微粉含量、金屬粉末的含氧量、黏度、觸變性都有一定要求。如果焊膏金屬微粉含量高,回流焊升溫時(shí)金屬微粉隨著溶劑、氣體蒸發(fā)而飛濺，如金屬粉末的含氧量高，還會(huì)加劇飛濺，形成焊錫球，同時(shí)還會(huì)引起不潤(rùn)濕等缺陷。另外，如果焊膏黏度過低或焊膏的保形性（觸變性）不好，印刷后焊膏圖形會(huì)塌陷，甚至造成粘連，回流焊時(shí)也會(huì)形成焊錫球、橋接等焊接缺陷。

焊膏使用不當(dāng)，例如從低溫柜取出焊膏直接使用，由于焊膏的溫度比室溫低，產(chǎn)生水汽凝結(jié)，回流焊升溫時(shí)，水汽蒸發(fā)帶出金屬粉末，在高溫下水汽會(huì)使金屬粉末氧化，飛濺形成焊錫球，還會(huì)產(chǎn)生潤(rùn)濕不良、等問題。(2)焊膏質(zhì)量及焊膏的正確使用(3)元器件焊端和引腳、印制電路基板的焊盤質(zhì)量

當(dāng)元器件焊端和引腳、印制電路基板的焊盤氧化或污染，或印制板受潮等情況下，回流焊時(shí)會(huì)產(chǎn)生潤(rùn)濕不良、虛焊，焊錫球、空洞等焊接缺陷。(3)元器件焊端和引腳、印制電路基板的焊盤質(zhì)量

(4)焊膏印刷質(zhì)量

據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，在PCB設(shè)計(jì)正確、元器件和印制板質(zhì)量有保證的前提下，表面組裝質(zhì)量問題中有70%的質(zhì)量問題出在印刷工藝。影響印刷質(zhì)量的主要因素：

a首先是模板質(zhì)量——模板印刷是接觸印刷，因此模板厚度與開口尺寸確定了焊膏的印刷量。焊膏量過多會(huì)產(chǎn)生橋接，焊膏量過少會(huì)產(chǎn)生焊錫不足或虛焊。模板開口形狀以及開口是否光滑也會(huì)影響脫模質(zhì)量。模板開口一定要喇叭口向下，否則脫模時(shí)會(huì)從喇叭口倒角處帶出焊膏；

b其次是焊膏的黏度、印刷性（滾動(dòng)性、轉(zhuǎn)移性）、觸變性、常溫下的使用壽命等都會(huì)影響印刷質(zhì)量。如果焊膏的印刷性不好，嚴(yán)重時(shí)焊膏只是在模板上滑動(dòng)，這種情況下是根本印不上焊膏的。(4)焊膏印刷質(zhì)量

據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，在PCB設(shè)計(jì)

c印刷工藝參數(shù)——刮刀速度、刮刀壓力、刮刀與網(wǎng)板的角度以及焊膏的黏度之間都存在一定的制約關(guān)系，因此只有正確控制這些參數(shù)，才能保證焊膏的印刷質(zhì)量。

d設(shè)備精度方面——在印刷高密度窄間距產(chǎn)品時(shí)，印刷機(jī)的印刷精度和重復(fù)印刷精度也會(huì)起一定的作用。

e對(duì)回收焊膏的使用與管理，環(huán)境溫度、濕度、以及環(huán)境衛(wèi)生，對(duì)焊點(diǎn)質(zhì)量都有影響——回收的焊膏與新焊膏要分別存放，環(huán)境溫度過高會(huì)降低焊膏黏度，濕度過大時(shí)焊膏會(huì)吸收空氣中的水分，濕度過小時(shí)會(huì)加速焊膏中溶劑的揮發(fā)，環(huán)境中灰塵混入焊膏中會(huì)使焊點(diǎn)產(chǎn)生c印刷工藝參數(shù)——刮刀速度、刮刀壓力、刮刀與(5)貼裝元器件

保證貼裝質(zhì)量的三要素：

a

元件正確

b

位置準(zhǔn)確

c壓力（貼片高度）合適。

(5)貼裝元器件

(6)回流焊溫度曲線

溫度曲線是保證焊接質(zhì)量的關(guān)鍵，實(shí)時(shí)溫度曲線和焊膏溫度曲線的升溫斜率和峰值溫度應(yīng)基本一致。160℃前的升溫速度控制在1℃/s~2℃/s。如果升溫斜率速度太快，一方面使元器件及PCB受熱太快，易損壞元器件，易造成PCB變形。另一方面，焊膏中的熔劑揮發(fā)速度太快，容易濺出金屬成份，產(chǎn)生焊錫球；峰值溫度一般設(shè)定在比焊膏金屬熔點(diǎn)高30℃~40℃左右（例如63Sn/37Pb焊膏的熔點(diǎn)為183℃，峰值溫度應(yīng)設(shè)置在215℃左右），再流時(shí)間為30s~60s。峰值溫度低或再流時(shí)間短，會(huì)使焊接不充分，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成焊膏不熔。峰值溫度過高或再流時(shí)間長(zhǎng)，造成金屬粉末氧化，還會(huì)增加共界金屬化合物的產(chǎn)生，使焊點(diǎn)發(fā)脆，影響焊點(diǎn)強(qiáng)度，甚至?xí)p壞元器件和印制板。(6)回流焊溫度曲線

設(shè)置回流焊溫度曲線的依據(jù)：

a

不同金屬含量的焊膏有不同的溫度曲線，應(yīng)按照焊膏加工廠提供的溫度曲線進(jìn)行設(shè)置（主要控制升溫速率、峰值溫度和回流時(shí)間）。

b

根據(jù)PCB板的材料、厚度、是否多層板、尺寸大小。

c根據(jù)表面組裝板搭載元器件的密度、元器件的大小以及有無BGA、CSP等特殊元器件進(jìn)行設(shè)置。設(shè)置回流焊溫度曲線的依據(jù)：

d

還要根據(jù)設(shè)備的具體情況，例如加熱區(qū)長(zhǎng)度、加熱源材料、回流焊爐構(gòu)造和熱傳導(dǎo)方式等因素進(jìn)行設(shè)置。

熱風(fēng)爐和紅外爐有很大區(qū)別，紅外爐主要是輻射傳導(dǎo)，其優(yōu)點(diǎn)是熱效率高，溫度陡度大，易控制溫度曲線，雙面焊時(shí)PCB上、下溫度易控制。其缺點(diǎn)是溫度不均勻。在同一塊PCB上由于器件的顏色和大小不同、其溫度就不同。為了使深顏色器件周圍的焊點(diǎn)和大體積元器件達(dá)到焊接溫度，必須提高焊接溫度。熱風(fēng)爐主要是對(duì)流傳導(dǎo)。其優(yōu)點(diǎn)是溫度均勻、焊接質(zhì)量好。缺點(diǎn)是PCB上、下溫差以及沿焊接爐長(zhǎng)度方向溫度梯度不易控制。

e

還要根據(jù)溫度傳感器的實(shí)際位置來確定各溫區(qū)的設(shè)置溫度。

f

還要根據(jù)排風(fēng)量的大小進(jìn)行設(shè)置。

g

環(huán)境溫度對(duì)爐溫也有影響，特別是加熱溫區(qū)短、d還要根據(jù)設(shè)備的具體情況，例如加熱區(qū)長(zhǎng)(7)回流焊設(shè)備的質(zhì)量

回流焊質(zhì)量與設(shè)備有著十分密切的關(guān)系。影響回流焊質(zhì)量的主要參數(shù)：

a溫度控制精度應(yīng)達(dá)到±0.1—0.2℃（溫度傳感器的靈敏度）；

b傳輸帶橫向溫差要求±5℃以下,否則很難保證焊接質(zhì)量；

c傳送帶寬度要滿足最大PCB尺寸要求；

(7)回流焊設(shè)備的質(zhì)量

d加熱區(qū)長(zhǎng)度——加熱區(qū)長(zhǎng)度越長(zhǎng)、加熱區(qū)數(shù)量越多，越容易調(diào)整和控制溫度曲線。中小批量生產(chǎn)選擇4—5溫區(qū)，加熱區(qū)長(zhǎng)度1.8m左右即能滿足要求。上、下加熱器應(yīng)獨(dú)立控溫，便以調(diào)整和控制溫度曲線；

e最高加熱溫度一般為300—350℃，考慮無焊料或金屬基板，應(yīng)選擇350℃以上；

f傳送帶運(yùn)行要平穩(wěn)，傳送帶震動(dòng)會(huì)造成移位、吊橋、冷焊等缺陷；

g設(shè)備應(yīng)具備溫度曲線測(cè)試功能，否則應(yīng)外購(gòu)溫度曲線采集器。d加熱區(qū)長(zhǎng)度——加熱區(qū)長(zhǎng)度越長(zhǎng)、加熱區(qū)數(shù)量越多，越容易總結(jié)：

從以上分析可以看出，回流焊質(zhì)量與PCB

焊盤設(shè)計(jì)、元器件可焊性、焊膏質(zhì)量、印制電路板的加工質(zhì)量、生產(chǎn)線設(shè)備、以及SMT

每道工序的工藝參數(shù)、甚至與操作人員的操作都有密切的關(guān)系。

同時(shí)也可以看出PCB

設(shè)計(jì)、

PCB

加工質(zhì)量、元器件和焊膏質(zhì)量是保

證回流焊質(zhì)量的基礎(chǔ)，因?yàn)檫@些問題在生產(chǎn)工藝中是很難甚至是無法

解決的。

因此只要PCB設(shè)計(jì)正確，PCB

、元器件和焊膏都是合格的，回流焊

質(zhì)量是可以通過印刷、貼裝、回流焊每道工序的工藝來控制的?；亓骱富A(chǔ)教程課件焊膏熔化不完全的原因分析預(yù)防對(duì)策溫度低——回流焊峰值溫度低或再流時(shí)間短，造成焊膏熔化不充分。調(diào)整溫度曲線，峰值溫度一般定在比焊膏熔點(diǎn)高30℃~40℃左右，再流時(shí)間為30.回流焊爐——橫向溫度不均勻。一般發(fā)生在爐體較窄，保溫不良的設(shè)備適當(dāng)提高峰值溫度或延長(zhǎng)再流時(shí)間。盡量將PCB放置在爐子中間部位進(jìn)行焊接。cPCB設(shè)計(jì)——當(dāng)焊膏熔化不完全發(fā)生在大焊點(diǎn)，大元件、以及大元件周圍、或印制板背面有大器件。1

盡量將大元件布在PCB的同一面，確實(shí)排布不開時(shí)，應(yīng)交錯(cuò)排布。

2

適當(dāng)提高峰值溫度或延長(zhǎng)再流時(shí)間。d

紅外爐——深顏色吸熱多，黑色比白色約高30℃~40℃，PCB上溫差大。為了使深顏色周圍的焊點(diǎn)和大體積元器件達(dá)到焊接溫度，必須提高焊接溫度。焊膏質(zhì)量問題——金屬粉含氧量高；助焊性能差；或焊膏使用不當(dāng)：沒有回溫或使用回收與過期失效焊膏不使用劣質(zhì)焊膏；制訂焊膏使用管理制度：如在有效期內(nèi)使用；從冰箱取出焊膏，達(dá)到室溫后才能打開容器蓋；回收的焊膏不能與新焊膏混裝等。SMT回流焊接中常見的焊接缺陷分析與預(yù)防對(duì)策

(1)焊膏熔化不完全——全部或局部焊點(diǎn)周圍有未熔化的殘留焊膏。焊膏熔化不完全的原因分析預(yù)防對(duì)策溫度低——回流焊峰值溫度低或潤(rùn)濕不良原因分析預(yù)防對(duì)策a

元器件焊端、引腳、印制電路基板的焊盤氧化或污染，或印制板受潮。元器件先到先用，不要

存放在潮濕環(huán)境中，不

要超過規(guī)定的使用日期。對(duì)印制板進(jìn)行清洗和去潮處理。b

焊膏中金屬粉末含氧量高選擇滿足要求的焊膏c

焊膏受潮、或使用回收焊膏、或使用過期失效焊膏回到室溫后使用焊膏，

制訂焊膏使用條例。(2)潤(rùn)濕不良——又稱不潤(rùn)濕或半潤(rùn)濕。元器件焊端、引腳或印制板焊盤不沾錫或局部不沾錫。潤(rùn)濕不良原因分析預(yù)防對(duì)策a元器件焊端、引腳、印制電路基板的3

焊料量不足與虛焊或斷路——焊點(diǎn)高度達(dá)不到規(guī)定要求，會(huì)影響焊點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度和電氣連接的可靠性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成虛焊或斷路原因分析預(yù)防對(duì)策a

整體焊膏量過少原因：①模板厚度或開口尺寸不夠；開口四壁有毛刺；喇叭口向上，脫模時(shí)帶出焊膏。②焊膏滾動(dòng)（轉(zhuǎn)移）性差。③刮刀壓力過大，尤其橡膠刮刀過軟，切入開口，帶出焊膏。④印刷速度過快。①加工合格的模板，模板喇叭口向下，增加模板厚度或擴(kuò)大開口尺寸。

②更換焊膏。

③采用不銹鋼刮刀。

④調(diào)整印刷壓力和速度。

⑤調(diào)整基板、模板、刮刀的平行度。b

個(gè)別焊盤上的焊膏量過少或沒有焊膏原因：①漏孔被焊膏堵塞或個(gè)別開口尺寸小。②導(dǎo)通孔設(shè)計(jì)在焊盤上，焊料從孔中流出。①清除模板漏孔中的焊膏，印刷時(shí)經(jīng)常擦洗模板底面。如開口尺寸小，應(yīng)擴(kuò)大開口尺寸。②修改焊盤設(shè)計(jì)c

器件引腳共面性差，翹起的引腳不能與相對(duì)應(yīng)的焊盤接觸。運(yùn)輸和傳遞SOP和QFP時(shí)不要破壞外包裝，人工貼裝時(shí)不要碰傷引腳。dPCB變形，使大尺寸SMD器件引腳不能完全與焊膏接觸。①PCB設(shè)計(jì)要考慮長(zhǎng)、寬和厚度的比例。

②大尺寸PCB回流焊時(shí)應(yīng)采用底部支撐。3焊料量不足與虛焊或斷路——焊點(diǎn)高度達(dá)不到規(guī)定要求，會(huì)影響(4)吊橋和移位——吊橋是指兩個(gè)焊端的表面組裝元件，經(jīng)過回流焊后其中一個(gè)端頭離開焊盤表面，整個(gè)元件呈斜立或直立，如石碑狀。又稱墓碑現(xiàn)象、曼哈頓現(xiàn)象；移位是指元器件端頭或引腳離開焊盤的錯(cuò)位現(xiàn)象。吊橋和移位原因分析預(yù)防對(duì)策aPCB設(shè)計(jì)——兩個(gè)焊盤尺寸大小不對(duì)稱，焊盤間距過大或過小，使元件的一個(gè)端頭不能接觸焊盤。按照Chip元件的焊盤設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，注意焊盤的對(duì)稱性、焊盤間距=元件長(zhǎng)度-兩個(gè)電極的長(zhǎng)度+K（0.25±0.05mm

）b

貼片質(zhì)量——置偏移；元件厚度設(shè)置不正確；貼片頭Z軸高度過高（貼片壓力?。N片時(shí)件從高處扔下造成。提高貼裝精度，精確調(diào)整首件貼裝坐標(biāo)，連續(xù)生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)位置偏移時(shí)應(yīng)及時(shí)修正貼裝坐標(biāo)。設(shè)置正確的元件厚度和貼片高度。C

元件質(zhì)量——焊端氧化或被污染端頭電極附著力不良。焊接時(shí)元件端頭不潤(rùn)濕或端頭電極脫落。嚴(yán)格來料檢驗(yàn)制度，嚴(yán)格進(jìn)行首件焊后檢驗(yàn)，每次更換元件后也要檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)端頭問題及時(shí)更換元件。dPCB質(zhì)量——焊盤被污染（有絲

網(wǎng)、字符、阻焊膜或氧化等）嚴(yán)格來料檢驗(yàn)制度，對(duì)已經(jīng)加工好PCB的焊盤上的絲網(wǎng)、字符可用小刀輕輕刮掉。e

印刷工藝——兩個(gè)焊盤上的焊膏量不一致清除模板漏孔中的焊膏，印刷時(shí)經(jīng)常擦洗模板底面。如開口過小，應(yīng)擴(kuò)大開口尺寸。f

傳送帶震動(dòng)會(huì)造成元器件位置移動(dòng)。傳送帶太松，可去掉1~2

節(jié)鏈條；檢查入口和出口處導(dǎo)軌銜接高度和距離是否匹配。人工放置PCB要輕拿輕放。g風(fēng)量過大。調(diào)整風(fēng)量。(4)吊橋和移位——吊橋是指兩個(gè)焊端的表面組裝元件，(5)焊點(diǎn)橋接或短路——橋接又稱連橋。元件端頭之間、元器件相鄰的焊點(diǎn)之間以及焊點(diǎn)與鄰近的導(dǎo)線、過孔等電氣上不該連接的部位被焊錫連接在一起（橋接不一定短路，但短路一定是橋接）。橋接原因分析預(yù)防對(duì)策a

焊錫量過多：可能由于模板厚度與開口尺寸不恰當(dāng)；模板與印制板表面不平行或有間隙。①減薄模板厚度或縮小開口或改變開口形狀；

②調(diào)整模板與印制板表面之間距離，使接觸并平行。b

由于焊膏黏度過低，觸變性不好，印刷后塌邊，焊膏圖形粘連。選擇黏度適當(dāng)、觸變性好的焊膏c

印刷質(zhì)量不好，焊膏圖形粘連提高印刷精度并經(jīng)常清洗模板d貼片位置偏移提高貼裝精度，e

貼片壓力過大，焊膏擠出量過多，使圖形粘連。提高貼片頭Z軸高度，減小貼片壓力。f

由于貼片位置偏移，人工撥正后使焊膏圖形粘連。提高貼裝精度，減少工撥正的頻率。g

焊盤間距過窄修改焊盤設(shè)計(jì)?？偨Y(jié)：在焊盤設(shè)計(jì)正確、模板厚度及開口尺寸正確、焊膏質(zhì)量沒有問題的情況下，應(yīng)通過提高印刷和貼裝質(zhì)量來減少橋接現(xiàn)象。(5)焊點(diǎn)橋接或短路——橋接又稱連橋。元(6)焊錫球——又稱焊料球、焊錫珠。是指散布在焊點(diǎn)附近的微小珠狀焊料。

產(chǎn)生焊錫球的原因分析

預(yù)防對(duì)策a

焊膏本身質(zhì)量問題：微粉含量高；黏度過低；觸變性不好。控制焊膏質(zhì)量，<20μm微粉顆粒應(yīng)少于10%

。b

元器件焊端和引腳、印制電路基板的焊盤氧化或污染，或印制板受潮。嚴(yán)格來料檢驗(yàn)，如印制板受潮或污染，貼裝前應(yīng)清洗并烘干。c

焊膏使用不當(dāng)按規(guī)定要求執(zhí)行d

溫度曲線設(shè)置不當(dāng)：升溫速率過快，金屬粉末隨溶劑蒸汽飛濺形成焊錫球；預(yù)熱區(qū)溫度過低，突然進(jìn)入焊接區(qū)，也容易產(chǎn)生焊錫球。溫度曲線和焊膏的升溫斜率和峰值溫度應(yīng)基本一致。160℃前的升溫速度控制在1℃/s~2℃/se

焊膏量過多，貼裝時(shí)焊膏擠出量多：模板厚度或開口大；或模板與PCB不平行或有間隙。①加工合格模板。②調(diào)整模板與印制板表面之間距離，使接觸并平行。f

刮刀壓力過大、造成焊膏圖形粘連；模板底面污染，粘污焊盤以外的地方，嚴(yán)格控制印刷工藝，保證印刷質(zhì)量。g

貼片壓力過大，焊膏擠出量過多，使圖形粘連。提高貼片頭Z軸高度，減小貼片壓力。(6)焊錫球——又稱焊料球、焊錫珠。是指(7)氣孔——分布在焊點(diǎn)表面或內(nèi)部的氣孔、針孔?；蚍Q空

氣孔原因分析

預(yù)防對(duì)策a

焊膏中金屬粉末的含氧量高、或使用回收焊膏、工藝環(huán)境衛(wèi)生差、混入雜質(zhì)。控制焊膏質(zhì)量，制訂焊膏使用條例。b

焊膏受潮，吸收了空氣中的水汽達(dá)到室溫后才能打開焊膏的容器蓋控制環(huán)境溫度20℃—26℃、相對(duì)濕度40%—70%

。c

元器件焊端、引腳、印制電路基板的焊盤氧化或污染，或印制板受潮。元器件先到先用，不要存放在潮濕環(huán)境中，不要超過規(guī)定的使用日期。d

升溫區(qū)的升速率過快，焊膏中的溶劑、氣體蒸發(fā)不完全，進(jìn)入焊接區(qū)產(chǎn)生氣泡、針孔。160℃前的升溫速度控制在1℃/s~2℃/s

。原因a、b、c都會(huì)引起焊錫熔融時(shí)焊盤、焊端局部不潤(rùn)濕，未潤(rùn)濕處的助焊劑排氣、以及氧化物排氣時(shí)產(chǎn)生空洞。(7)氣孔——分布在焊點(diǎn)表面或內(nèi)部的氣孔、針孔。或稱空(8)焊點(diǎn)高度接觸或超過元件體（吸料現(xiàn)象——焊接時(shí)焊料向焊端或引腳跟部移動(dòng)，使焊料高度接觸元件體或超過元件體。焊點(diǎn)過高原因分析預(yù)防對(duì)策a

焊錫量過多：可能由于模板厚度與開

口尺寸不恰當(dāng)；模板與印制板表面不平行或有間隙。1

減薄模板厚度或縮小開口尺寸或改變開口形狀；

2

調(diào)整模板與印制板表面之間距離，使接觸并平行。b

PCB加工質(zhì)量問題或焊盤氧化、污染，（有絲網(wǎng)、字符、阻焊膜或氧化等）?；騊CB受潮。焊料熔融時(shí)由于PCB焊盤潤(rùn)濕不良，在表面張力的作用下，使焊料向元件焊端或引腳上吸附（又稱吸料現(xiàn)象）。

另一種解釋，由于引腳溫度比焊盤處溫度高，熔融焊料容易向高溫處流動(dòng)。嚴(yán)格來料檢驗(yàn)制度，把問題反映給PCB設(shè)計(jì)人員及PCB加工廠；對(duì)已經(jīng)加工好PCB的焊盤上如有絲網(wǎng)、字符可用小刀輕輕刮掉；如印制板受潮或污染，貼裝前應(yīng)清洗并烘干。(8)焊點(diǎn)高度接觸或超過元件體（吸料現(xiàn)象——焊接時(shí)焊料向焊(9)錫絲——元件焊端之間、引腳之間、焊端或引腳與通孔之間的微細(xì)錫絲。錫絲原因分析

預(yù)防對(duì)策a

如果發(fā)生在Chip元件體底下，可能由于焊盤間距過小，貼片后兩個(gè)焊盤上的焊膏粘連。擴(kuò)大焊盤間距。b

預(yù)熱溫度不足，PCB和元器件溫度比較低，突然進(jìn)入高溫區(qū)，濺出的焊料貼在PCB表面而形成。調(diào)整溫度曲線，提高預(yù)熱溫度。c

焊膏中助焊劑的潤(rùn)濕性差?？蛇m當(dāng)提高一些峰值溫度或加長(zhǎng)回流時(shí)間。或更換焊膏(9)錫絲——元件焊端之間、引腳之間、焊(10)元件裂紋缺損——元件體或端頭有不同程度的裂紋或缺損現(xiàn)象。元件裂紋缺損原因分析預(yù)防對(duì)策A

元件本身的質(zhì)量制訂元器件入廠檢驗(yàn)制度，更換元器件。B貼片壓力過大提高貼片頭Z軸高度，減小貼片壓力。C回流焊的預(yù)熱溫度或時(shí)間不夠，突然進(jìn)入高溫區(qū)，由于擊熱造成熱應(yīng)力過大。調(diào)整溫度曲線，提高預(yù)熱

溫度或延長(zhǎng)預(yù)熱時(shí)間。d

峰值溫度過高，焊點(diǎn)突然冷卻，由于擊冷造成熱應(yīng)力過大。調(diào)整溫度曲線，冷卻速率

應(yīng)＜4℃/s。(10)元件裂紋缺損——元件體或端頭有不(11)元件端頭鍍層剝落—元件端頭電極鍍層不同程度剝落，露出元件體材料。端頭鍍層剝落原因分析預(yù)防對(duì)策a

元件端頭電極鍍層質(zhì)量不合格可通過元件端頭可焊性

試驗(yàn)判斷，如質(zhì)量不合

格，應(yīng)更換元件。b

元件端頭電極為單層鍍層時(shí)，沒有選擇含銀的焊膏——鉛錫焊料熔融時(shí)，焊料中的鉛將厚膜鈀銀電極中的銀食蝕掉，造成元件端頭鍍層剝落，俗稱“脫帽”現(xiàn)象。一般應(yīng)選擇三層金屬電

極的片式元件。單層電

極時(shí)，應(yīng)選擇含2%銀的

焊膏，可防止蝕銀現(xiàn)象。

(11)元件端頭鍍層剝落—元件端頭電極鍍(12)元件側(cè)立

元件側(cè)立原因分析

預(yù)防對(duì)策a

由于元件厚度設(shè)置不正確或

貼片頭Z軸高度過高，貼片時(shí)

元件從高處扔下造成側(cè)立。設(shè)置正確的元件厚度，調(diào)整貼片高度。b

拾片壓力過大引起供料器震

動(dòng)，將紙帶下一個(gè)孔穴中的元件側(cè)立。調(diào)整貼片頭Z軸拾片高度。(13)元件面貼反——片式電阻器的字符面向下。元件面貼反原因分析預(yù)防對(duì)策a由于元件厚度設(shè)置不正確或

貼片頭Z軸高度過高，貼片時(shí)元件從高處扔下造成翻面。設(shè)置正確的元件厚度，調(diào)整貼片高度。b

拾片壓力過大引起供料器震

動(dòng)，將紙帶下一個(gè)孔穴中的元

件翻面。調(diào)整貼片頭

Z

軸拾片高度。(12)元件側(cè)立元件側(cè)立原因分析(14)冷焊——又稱焊錫紊亂。焊點(diǎn)表面呈現(xiàn)焊錫紊亂痕跡。

冷焊原因分析

預(yù)防對(duì)策a

由于傳送帶震動(dòng)，冷卻時(shí)受到外力影響，使焊錫紊亂。檢查傳送帶是否太松，可調(diào)大軸距或去掉1~2

節(jié)鏈條；檢查電機(jī)是否有故障；檢查入口和出口處導(dǎo)軌銜接高度和距離是否匹配。人工放置PCB時(shí)要輕拿輕放。b

由于回流溫度過低或回流時(shí)間過短，焊料熔融不充分。調(diào)整溫度曲線，提高峰值溫度或延長(zhǎng)回流時(shí)間。(15)焊錫裂紋——焊錫表面或內(nèi)部有裂縫。

焊錫裂紋原因分析

預(yù)防對(duì)策峰值溫度過高，焊點(diǎn)突然冷卻，由于擊冷造成熱應(yīng)力過大。在焊料與焊盤或元件焊端交接處容易產(chǎn)生裂紋。調(diào)整溫度曲線，冷卻速率應(yīng)＜4℃/s

。(14)冷焊——又稱焊錫紊亂。焊點(diǎn)表面呈現(xiàn)焊錫紊亂痕跡。(16)其他

還有一些肉眼看不見的缺陷，例如焊點(diǎn)晶粒大小、焊點(diǎn)內(nèi)部應(yīng)力、焊點(diǎn)內(nèi)部裂紋等，這些要通過X光，焊點(diǎn)疲勞試驗(yàn)等手段才能檢測(cè)到。這些缺陷主要與溫度曲線有關(guān)。例如冷卻速度過慢，會(huì)形成大結(jié)晶顆粒，造成焊點(diǎn)抗疲勞性差，但冷卻速度過快，又容易產(chǎn)生元件體和焊點(diǎn)裂紋；

又例如峰值溫度過低或回流時(shí)間過短，會(huì)產(chǎn)生焊料熔融不充分和冷焊現(xiàn)象，但峰值溫度過高或回流時(shí)間過長(zhǎng)，又會(huì)增加共界金屬化合物的產(chǎn)生，使焊點(diǎn)發(fā)脆，影響焊點(diǎn)強(qiáng)度，如超過235℃，還會(huì)引起PCB中環(huán)氧樹脂炭化，影響PCB(16)其他

1回流焊定義

回流焊Reflowsoldring，通過重新熔化預(yù)先分配到印制板焊盤上的膏狀軟釬焊料，實(shí)現(xiàn)表面組裝元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機(jī)械與電氣連接的軟釬焊。1回流焊定義

2回流焊原理圖1回流焊溫度曲線2回流焊原理圖1回流焊溫度曲線

從溫度曲線（見圖1）分析回流焊的原理：當(dāng)PCB進(jìn)入升溫區(qū)（干燥區(qū)）時(shí)，焊膏中的溶劑、氣體蒸發(fā)掉，同時(shí)，焊膏中的助焊劑潤(rùn)濕焊盤、元器件端頭和引腳，焊膏軟化、塌落、覆蓋了焊盤，將焊盤、元器件引腳與氧氣隔離；PCB進(jìn)入保溫區(qū)時(shí)，使PCB和元器件得到充分的預(yù)熱，以防PCB突然進(jìn)入焊接高溫區(qū)而損壞PCB和元器件；當(dāng)PCB進(jìn)入焊接區(qū)時(shí)，溫度迅速上升使焊膏達(dá)到熔化狀態(tài)，液態(tài)焊錫對(duì)PCB的焊盤、元器件端頭和引腳潤(rùn)濕、擴(kuò)散、漫流或回流混合形成焊錫接點(diǎn)；PCB進(jìn)入冷卻區(qū)，使焊點(diǎn)凝固。此時(shí)完成了回流焊。從溫度曲線（見圖1）分析回流焊的原理：當(dāng)3回流焊工藝特點(diǎn)（與波峰焊技術(shù)相比）

1)不像波峰焊那樣，要把元器件直接浸漬在熔融的焊料中，所以元器件受到的熱沖擊小。但由于回流焊加熱方法不同，有時(shí)會(huì)施加給器件較大的熱應(yīng)力；

2)只需要在焊盤上施加焊料，并能控制焊料的施加量，避免了虛焊、橋接等焊接缺陷的產(chǎn)生，因此焊接質(zhì)量好，可靠性高；

3回流焊工藝特點(diǎn)（與波峰焊技術(shù)相比）3)有自定位效應(yīng)（selfalignment）—當(dāng)元器件貼放位置有一定偏離時(shí)，由于熔融焊料表面張力作用，當(dāng)其全部焊端或引腳與相應(yīng)焊盤同時(shí)被潤(rùn)濕時(shí)，在表面張力作用下，自動(dòng)被拉回到近似目標(biāo)位置的現(xiàn)象；4)焊料中不會(huì)混入不純物，使用焊膏時(shí)，能正確地保證焊料的組分；

5)可以采用局部加熱熱源，從而可在同一基板上，采用不同焊接工藝進(jìn)行焊接；

6)工藝簡(jiǎn)單，修板的工作量極小。從而節(jié)省了人力、電力、材料。3)有自定位效應(yīng)（selfalignment）—

4回流焊的分類

1)按回流焊加熱區(qū)域可分為兩大類：一類是對(duì)PCB整體加熱進(jìn)行回流焊，另一類是對(duì)PCB局部加熱進(jìn)行回流焊。

2)對(duì)PCB整體加熱再流焊可分為：熱板回流焊、紅外回流焊、熱風(fēng)回流焊、熱風(fēng)加紅外回流焊、氣相回流焊。

3)對(duì)PCB局部加熱再流焊可分為：激光回流焊、聚焦紅外回流焊、光束回流焊、熱氣流回流焊。4回流焊的分類5

回流焊的工藝要求

1)要設(shè)置合理的回流焊溫度曲線—回流焊是SMT

生產(chǎn)中關(guān)鍵工序，根據(jù)回流焊原理，設(shè)置合理的溫度曲線，才能保證回流焊質(zhì)量。

不恰當(dāng)?shù)臏囟惹€會(huì)出現(xiàn)焊接不完全虛焊、元件翹立、焊錫球多等焊接缺陷，影響產(chǎn)品質(zhì)量。要定期做溫度曲線的實(shí)時(shí)測(cè)試。

2)要按照PCB設(shè)計(jì)時(shí)的焊接方向進(jìn)行焊接。

5回流焊的工藝要求3)焊接過程中，在傳送帶上放PCB要輕輕地放平穩(wěn)，嚴(yán)防傳送帶震動(dòng)，并注意在機(jī)器出口處接板，防止后出來的板掉落在先出來的板上碰傷SMD引腳。

4)必須對(duì)首塊印制板的焊接效果進(jìn)行檢查。檢查焊接是否充分、有無焊膏融化不充分的痕跡、焊點(diǎn)表面是否光滑、焊點(diǎn)形狀是否呈半月狀、錫球和殘留物的情況、連焊和虛焊的情況。還要檢查PCB表面顏色變化情況，回流焊后允許PCB有少許但是均勻的變色。并根據(jù)檢查結(jié)果調(diào)整溫度曲線。在整批生產(chǎn)過程中要定時(shí)檢查焊接質(zhì)量。3)焊接過程中，在傳送帶上放PCB要輕輕地放平穩(wěn)，嚴(yán)6影響回流焊質(zhì)量的因素

回流焊是SMT關(guān)鍵工藝之一。表面組裝的質(zhì)量直接體現(xiàn)在回流焊結(jié)果中。但回流焊中出現(xiàn)的焊接質(zhì)量問題不完全是回流焊工藝造成的。因?yàn)榛亓骱附淤|(zhì)量除了與焊接溫度（溫度曲線）有直接關(guān)系以外，還與生產(chǎn)線設(shè)備條件、PCB焊盤和可生產(chǎn)性設(shè)計(jì)、元器件可焊性、焊膏質(zhì)量、印制電路板的加工質(zhì)量、以及SMT每道工序的工藝參數(shù)、甚至與操作人員的操作都有密切的關(guān)系。6影響回流焊質(zhì)量的因素(1)PCB焊盤設(shè)計(jì)

SMT的組裝質(zhì)量與PCB焊盤設(shè)計(jì)有直接的、十分重要的關(guān)系。如果PCB焊盤設(shè)計(jì)正確，貼裝時(shí)少量的歪斜可以在回流焊時(shí)，由于熔融焊錫表面張力的作用而得到糾正（稱為自定位或自校正效應(yīng)）；相反，如果PCB焊盤設(shè)計(jì)不正確，即使貼裝位置十分準(zhǔn)確，回流焊后反而會(huì)出現(xiàn)元件位置偏移、吊橋等焊接缺陷。(1)PCB焊盤設(shè)計(jì)PCB

焊盤設(shè)計(jì)應(yīng)掌握以下關(guān)鍵要素：a

對(duì)稱性——兩端焊盤必須對(duì)稱，才能保證熔融焊錫表面張力平衡。b

焊盤間距——確保元件端頭或引腳與焊盤恰當(dāng)?shù)拇罱映叽纭

焊盤剩余尺寸——搭接后的剩余尺寸必須保證焊點(diǎn)能夠形成彎月面。d

焊盤寬度——應(yīng)與元件端頭或引腳的寬度基本一致。圖4各種元器件焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖PCB焊盤設(shè)計(jì)應(yīng)掌握以下關(guān)鍵要素：圖4各種元器件焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)

A——焊盤寬度AB——焊盤的長(zhǎng)G——焊盤間距S——焊盤剩余尺寸圖5

矩形片式元件焊盤結(jié)構(gòu)示意圖A——焊盤寬度圖5矩形片式元件焊盤結(jié)構(gòu)示意圖

以矩形片式元件為例：焊盤寬度：A=Wmax-K

電阻器焊盤的長(zhǎng)度：B=Hmax+Tmax+K

H電容器焊盤的長(zhǎng)度：B=Hmax+Tmax-K

BT焊盤間距：

G=Lmax-2Tmax-K

式中：

L—元件長(zhǎng)度,mm；

AW—元件寬度,mm；

AT—元件焊端寬度,mm；GH—元件高度,mm；

K—常數(shù)，一般取0.25mm

。圖6

矩形片式元件及其焊盤示意圖以矩形片式元件為例：焊盤寬度：式中：

如果違反了設(shè)計(jì)要求，回流焊時(shí)就會(huì)產(chǎn)生焊接缺陷，而且PCB焊盤設(shè)計(jì)的問題在生產(chǎn)工藝中是很難甚至是無法解決的。例如：

a

當(dāng)焊盤間距G過大或過小時(shí)，回流焊時(shí)由于元件焊端不能與焊盤搭接交疊，會(huì)產(chǎn)生吊橋、移位。

圖7

焊盤間距G過大或過小如果違反了設(shè)計(jì)要求，回流焊時(shí)就會(huì)產(chǎn)生焊接缺陷，而且Pb

當(dāng)焊盤尺寸大小不對(duì)稱，或兩個(gè)元件的端頭設(shè)計(jì)在同一個(gè)焊盤上時(shí)，由于表面張力不對(duì)稱，也會(huì)產(chǎn)生吊橋、移位。圖8焊盤不對(duì)稱，或兩個(gè)元件的端頭設(shè)計(jì)在同一個(gè)焊盤上c

導(dǎo)通孔設(shè)計(jì)在焊盤上，焊料會(huì)從導(dǎo)通孔中流出，會(huì)造成焊膏量不足。圖

9

導(dǎo)通孔示意圖b當(dāng)焊盤尺寸大小不對(duì)稱，或兩個(gè)元件的端頭設(shè)計(jì)在同一個(gè)焊盤(2)焊膏質(zhì)量及焊膏的正確使用焊膏中的金屬微粉含量、金屬粉末的含氧量、黏度、觸變性都有一定要求。如果焊膏金屬微粉含量高,回流焊升溫時(shí)金屬微粉隨著溶劑、氣體蒸發(fā)而飛濺，如金屬粉末的含氧量高，還會(huì)加劇飛濺，形成焊錫球，同時(shí)還會(huì)引起不潤(rùn)濕等缺陷。另外，如果焊膏黏度過低或焊膏的保形性（觸變性）不好，印刷后焊膏圖形會(huì)塌陷，甚至造成粘連，回流焊時(shí)也會(huì)形成焊錫球、橋接等焊接缺陷。

焊膏使用不當(dāng)，例如從低溫柜取出焊膏直接使用，由于焊膏的溫度比室溫低，產(chǎn)生水汽凝結(jié)，回流焊升溫時(shí)，水汽蒸發(fā)帶出金屬粉末，在高溫下水汽會(huì)使金屬粉末氧化，飛濺形成焊錫球，還會(huì)產(chǎn)生潤(rùn)濕不良、等問題。(2)焊膏質(zhì)量及焊膏的正確使用(3)元器件焊端和引腳、印制電路基板的焊盤質(zhì)量

當(dāng)元器件焊端和引腳、印制電路基板的焊盤氧化或污染，或印制板受潮等情況下，回流焊時(shí)會(huì)產(chǎn)生潤(rùn)濕不良、虛焊，焊錫球、空洞等焊接缺陷。(3)元器件焊端和引腳、印制電路基板的焊盤質(zhì)量

(4)焊膏印刷質(zhì)量

據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，在PCB設(shè)計(jì)正確、元器件和印制板質(zhì)量有保證的前提下，表面組裝質(zhì)量問題中有70%的質(zhì)量問題出在印刷工藝。影響印刷質(zhì)量的主要因素：

a首先是模板質(zhì)量——模板印刷是接觸印刷，因此模板厚度與開口尺寸確定了焊膏的印刷量。焊膏量過多會(huì)產(chǎn)生橋接，焊膏量過少會(huì)產(chǎn)生焊錫不足或虛焊。模板開口形狀以及開口是否光滑也會(huì)影響脫模質(zhì)量。模板開口一定要喇叭口向下，否則脫模時(shí)會(huì)從喇叭口倒角處帶出焊膏；

b其次是焊膏的黏度、印刷性（滾動(dòng)性、轉(zhuǎn)移性）、觸變性、常溫下的使用壽命等都會(huì)影響印刷質(zhì)量。如果焊膏的印刷性不好，嚴(yán)重時(shí)焊膏只是在模板上滑動(dòng)，這種情況下是根本印不上焊膏的。(4)焊膏印刷質(zhì)量

據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，在PCB設(shè)計(jì)

c印刷工藝參數(shù)——刮刀速度、刮刀壓力、刮刀與網(wǎng)板的角度以及焊膏的黏度之間都存在一定的制約關(guān)系，因此只有正確控制這些參數(shù)，才能保證焊膏的印刷質(zhì)量。

d設(shè)備精度方面——在印刷高密度窄間距產(chǎn)品時(shí)，印刷機(jī)的印刷精度和重復(fù)印刷精度也會(huì)起一定的作用。

e對(duì)回收焊膏的使用與管理，環(huán)境溫度、濕度、以及環(huán)境衛(wèi)生，對(duì)焊點(diǎn)質(zhì)量都有影響——回收的焊膏與新焊膏要分別存放，環(huán)境溫度過高會(huì)降低焊膏黏度，濕度過大時(shí)焊膏會(huì)吸收空氣中的水分，濕度過小時(shí)會(huì)加速焊膏中溶劑的揮發(fā)，環(huán)境中灰塵混入焊膏中會(huì)使焊點(diǎn)產(chǎn)生c印刷工藝參數(shù)——刮刀速度、刮刀壓力、刮刀與(5)貼裝元器件

保證貼裝質(zhì)量的三要素：

a

元件正確

b

位置準(zhǔn)確

c壓力（貼片高度）合適。

(5)貼裝元器件

(6)回流焊溫度曲線

溫度曲線是保證焊接質(zhì)量的關(guān)鍵，實(shí)時(shí)溫度曲線和焊膏溫度曲線的升溫斜率和峰值溫度應(yīng)基本一致。160℃前的升溫速度控制在1℃/s~2℃/s。如果升溫斜率速度太快，一方面使元器件及PCB受熱太快，易損壞元器件，易造成PCB變形。另一方面，焊膏中的熔劑揮發(fā)速度太快，容易濺出金屬成份，產(chǎn)生焊錫球；峰值溫度一般設(shè)定在比焊膏金屬熔點(diǎn)高30℃~40℃左右（例如63Sn/37Pb焊膏的熔點(diǎn)為183℃，峰值溫度應(yīng)設(shè)置在215℃左右），再流時(shí)間為30s~60s。峰值溫度低或再流時(shí)間短，會(huì)使焊接不充分，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成焊膏不熔。峰值溫度過高或再流時(shí)間長(zhǎng)，造成金屬粉末氧化，還會(huì)增加共界金屬化合物的產(chǎn)生，使焊點(diǎn)發(fā)脆，影響焊點(diǎn)強(qiáng)度，甚至?xí)p壞元器件和印制板。(6)回流焊溫度曲線

設(shè)置回流焊溫度曲線的依據(jù)：

a

不同金屬含量的焊膏有不同的溫度曲線，應(yīng)按照焊膏加工廠提供的溫度曲線進(jìn)行設(shè)置（主要控制升溫速率、峰值溫度和回流時(shí)間）。

b

根據(jù)PCB板的材料、厚度、是否多層板、尺寸大小。

c根據(jù)表面組裝板搭載元器件的密度、元器件的大小以及有無BGA、CSP等特殊元器件進(jìn)行設(shè)置。設(shè)置回流焊溫度曲線的依據(jù)：

d

還要根據(jù)設(shè)備的具體情況，例如加熱區(qū)長(zhǎng)度、加熱源材料、回流焊爐構(gòu)造和熱傳導(dǎo)方式等因素進(jìn)行設(shè)置。

熱風(fēng)爐和紅外爐有很大區(qū)別，紅外爐主要是輻射傳導(dǎo)，其優(yōu)點(diǎn)是熱效率高，溫度陡度大，易控制溫度曲線，雙面焊時(shí)PCB上、下溫度易控制。其缺點(diǎn)是溫度不均勻。在同一塊PCB上由于器件的顏色和大小不同、其溫度就不同。為了使深顏色器件周圍的焊點(diǎn)和大體積元器件達(dá)到焊接溫度，必須提高焊接溫度。熱風(fēng)爐主要是對(duì)流傳導(dǎo)。其優(yōu)點(diǎn)是溫度均勻、焊接質(zhì)量好。缺點(diǎn)是PCB上、下溫差以及沿焊接爐長(zhǎng)度方向溫度梯度不易控制。

e

還要根據(jù)溫度傳感器的實(shí)際位置來確定各溫區(qū)的設(shè)置溫度。

f

還要根據(jù)排風(fēng)量的大小進(jìn)行設(shè)置。

g

環(huán)境溫度對(duì)爐溫也有影響，特別是加熱溫區(qū)短、d還要根據(jù)設(shè)備的具體情況，例如加熱區(qū)長(zhǎng)(7)回流焊設(shè)備的質(zhì)量

回流焊質(zhì)量與設(shè)備有著十分密切的關(guān)系。影響回流焊質(zhì)量的主要參數(shù)：

a溫度控制精度應(yīng)達(dá)到±0.1—0.2℃（溫度傳感器的靈敏度）；

b傳輸帶橫向溫差要求±5℃以下,否則很難保證焊接質(zhì)量；

c傳送帶寬度要滿足最大PCB尺寸要求；

(7)回流焊設(shè)備的質(zhì)量

d加熱區(qū)長(zhǎng)度——加熱區(qū)長(zhǎng)度越長(zhǎng)、加熱區(qū)數(shù)量越多，越容易調(diào)整和控制溫度曲線。中小批量生產(chǎn)選擇4—5溫區(qū)，加熱區(qū)長(zhǎng)度1.8m左右即能滿足要求。上、下加熱器應(yīng)獨(dú)立控溫，便以調(diào)整和控制溫度曲線；

e最高加熱溫度一般為300—350℃，考慮無焊料或金屬基板，應(yīng)選擇350℃以上；

f傳送帶運(yùn)行要平穩(wěn)，傳送帶震動(dòng)會(huì)造成移位、吊橋、冷焊等缺陷；

g設(shè)備應(yīng)具備溫度曲線測(cè)試功能，否則應(yīng)外購(gòu)溫度曲線采集器。d加熱區(qū)長(zhǎng)度——加熱區(qū)長(zhǎng)度越長(zhǎng)、加熱區(qū)數(shù)量越多，越容易總結(jié)：

從以上分析可以看出，回流焊質(zhì)量與PCB

焊盤設(shè)計(jì)、元器件可焊性、焊膏質(zhì)量、印制電路板的加工質(zhì)量、生產(chǎn)線設(shè)備、以及SMT

每道工序的工藝參數(shù)、甚至與操作人員的操作都有密切的關(guān)系。

同時(shí)也可以看出PCB

設(shè)計(jì)、

PCB

加工質(zhì)量、元器件和焊膏質(zhì)量是保

證回流焊質(zhì)量的基礎(chǔ)，因?yàn)檫@些問題在生產(chǎn)工藝中是很難甚至是無法

解決的。

因此只要PCB設(shè)計(jì)正確，PCB

、元器件和焊膏都是合格的，回流焊

質(zhì)量是可以通過印刷、貼裝、回流焊每道工序的工藝來控制的。回流焊基礎(chǔ)教程課件焊膏熔化不完全的原因分析預(yù)防對(duì)策溫度低——回流焊峰值溫度低或再流時(shí)間短，造成焊膏熔化不充分。調(diào)整溫度曲線，峰值溫度一般定在比焊膏熔點(diǎn)高30℃~40℃左右，再流時(shí)間為30.回流焊爐——橫向溫度不均勻。一般發(fā)生在爐體較窄，保溫不良的設(shè)備適當(dāng)提高峰值溫度或延長(zhǎng)再流時(shí)間。盡量將PCB放置在爐子中間部位進(jìn)行焊接。cPCB設(shè)計(jì)——當(dāng)焊膏熔化不完全發(fā)生在大焊點(diǎn)，大元件、以及大元件周圍、或印制板背面有大器件。1

盡量將大元件布在PCB的同一面，確實(shí)排布不開時(shí)，應(yīng)交錯(cuò)排布。

2

適當(dāng)提高峰值溫度或延長(zhǎng)再流時(shí)間。d

紅外爐——深顏色吸熱多，黑色比白色約高30℃~40℃，PCB上溫差大。為了使深顏色周圍的焊點(diǎn)和大體積元器件達(dá)到焊接溫度，必須提高焊接溫度。焊膏質(zhì)量問題——金屬粉含氧量高；助焊性能差；或焊膏使用不當(dāng)：沒有回溫或使用回收與過期失效焊膏不使用劣質(zhì)焊膏；制訂焊膏使用管理制度：如在有效期內(nèi)使用；從冰箱取出焊膏，達(dá)到室溫后才能打開容器蓋；回收的焊膏不能與新焊膏混裝等。SMT回流焊接中常見的焊接缺陷分析與預(yù)防對(duì)策

(1)焊膏熔化不完全——全部或局部焊點(diǎn)周圍有未熔化的殘留焊膏。焊膏熔化不完全的原因分析預(yù)防對(duì)策溫度低——回流焊峰值溫度低或潤(rùn)濕不良原因分析預(yù)防對(duì)策a

元器件焊端、引腳、印制電路基板的焊盤氧化或污染，或印制板受潮。元器件先到先用，不要

存放在潮濕環(huán)境中，不

要超過規(guī)定的使用日期。對(duì)印制板進(jìn)行清洗和去潮處理。b

焊膏中金屬粉末含氧量高選擇滿足要求的焊膏c

焊膏受潮、或使用回收焊膏、或使用過期失效焊膏回到室溫后使用焊膏，

制訂焊膏使用條例。(2)潤(rùn)濕不良——又稱不潤(rùn)濕或半潤(rùn)濕。元器件焊端、引腳或印制板焊盤不沾錫或局部不沾錫。潤(rùn)濕不良原因分析預(yù)防對(duì)策a元器件焊端、引腳、印制電路基板的3

焊料量不足與虛焊或斷路——焊點(diǎn)高度達(dá)不到規(guī)定要求，會(huì)影響焊點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度和電氣連接的可靠性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成虛焊或斷路原因分析預(yù)防對(duì)策a

整體焊膏量過少原因：①模板厚度或開口尺寸不夠；開口四壁有毛刺；喇叭口向上，脫模時(shí)帶出焊膏。②焊膏滾動(dòng)（轉(zhuǎn)移）性差。③刮刀壓力過大，尤其橡膠刮刀過軟，切入開口，帶出焊膏。④印刷速度過快。①加工合格的模板，模板喇叭口向下，增加模板厚度或擴(kuò)大開口尺寸。

②更換焊膏。

③采用不銹鋼刮刀。

④調(diào)整印刷壓力和速度。

⑤調(diào)整基板、模板、刮刀的平行度。b

個(gè)別焊盤上的焊膏量過少或沒有焊膏原因：①漏孔被焊膏堵塞或個(gè)別開口尺寸小。②導(dǎo)通孔設(shè)計(jì)在焊盤上，焊料從孔中流出。①清除模板漏孔中的焊膏，印刷時(shí)經(jīng)常擦洗模板底面。如開口尺寸小，應(yīng)擴(kuò)大開口尺寸。②修改焊盤設(shè)計(jì)c

器件引腳共面性差，翹起的引腳不能與相對(duì)應(yīng)的焊盤接觸。運(yùn)輸和傳遞SOP和QFP時(shí)不要破壞外包裝，人工貼裝時(shí)不要碰傷引腳。dPCB變形，使大尺寸SMD器件引腳不能完全與焊膏接觸。①PCB設(shè)計(jì)要考慮長(zhǎng)、寬和厚度的比例。

②大尺寸PCB回流焊時(shí)應(yīng)采用底部支撐。3焊料量不足與虛焊或斷路——焊點(diǎn)高度達(dá)不到規(guī)定要求，會(huì)影響(4)吊橋和移位——吊橋是指兩個(gè)焊端的表面組裝元件，經(jīng)過回流焊后其中一個(gè)端頭離開焊盤表面，整個(gè)元件呈斜立或直立，如石碑狀。又稱墓碑現(xiàn)象、曼哈頓現(xiàn)象；移位是指元器件端頭或引腳離開焊盤的錯(cuò)位現(xiàn)象。吊橋和移位原因分析預(yù)防對(duì)策aPCB設(shè)計(jì)——兩個(gè)焊盤尺寸大小不對(duì)稱，焊盤間距過大或過小，使元件的一個(gè)端頭不能接觸焊盤。按照Chip元件的焊盤設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，注意焊盤的對(duì)稱性、焊盤間距=元件長(zhǎng)度-兩個(gè)電極的長(zhǎng)度+K（0.25±0.05mm

）b

貼片質(zhì)量——置偏移；元件厚度設(shè)置不正確；貼片頭Z軸高度過高（貼片壓力?。N片時(shí)件從高處扔下造成。提高貼裝精度，精確調(diào)整首件貼裝坐標(biāo)，連續(xù)生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)位置偏移時(shí)應(yīng)及時(shí)修正貼裝坐標(biāo)。設(shè)置正確的元件厚度和貼片高度。C

元件質(zhì)量——焊端氧化或被污染端頭電極附著力不良。焊接時(shí)元件端頭不潤(rùn)濕或端頭電極脫落。嚴(yán)格來料檢驗(yàn)制度，嚴(yán)格進(jìn)行首件焊后檢驗(yàn)，每次更換元件后也要檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)端頭問題及時(shí)更換元件。dPCB質(zhì)量——焊盤被污染（有絲

網(wǎng)、字符、阻焊膜或氧化等）嚴(yán)格來料檢驗(yàn)制度，對(duì)已經(jīng)加工好PCB的焊盤上的絲網(wǎng)、字符可用小刀輕輕刮掉。e

印刷工藝——兩個(gè)焊盤上的焊膏量不一致清除模板漏孔中的焊膏，印刷時(shí)經(jīng)常擦洗模板底面。如開口過小，應(yīng)擴(kuò)大開口尺寸。f

傳送帶震動(dòng)會(huì)造成元器件位置移動(dòng)。傳送帶太松，可去掉1~2

節(jié)鏈條；檢查入口和出口處導(dǎo)軌銜接高度和距離是否匹配。人工放置PCB要輕拿輕放。g風(fēng)量過大。調(diào)整風(fēng)量。(4)吊橋和移位——吊橋是指兩個(gè)焊端的表面組裝元件，(5)焊點(diǎn)橋接或短路——橋接又稱連橋。元件端頭之間、元器件相鄰的焊點(diǎn)之間以及焊點(diǎn)與鄰近的導(dǎo)線、過孔等電氣上不該連接的部位被焊錫連接在一起（橋接不一定短路，但短路一定是橋接）。橋接原因分析預(yù)防對(duì)策a

焊錫量過多：可能由于模板厚度與開口尺寸不恰當(dāng)；模板與印制板表面不平行或有間隙。①減薄模板厚度或縮小開口或改變開口形狀；

②調(diào)整模板與印制板表面之間距離，使接觸并平行。b

由于焊膏黏度過低，觸變性不好，印刷后塌邊，焊膏圖形粘連。選擇黏度適當(dāng)、觸變性好的焊膏c

印刷質(zhì)量不好，焊膏圖形粘連提高印刷精度并經(jīng)常清洗模板d貼片位置偏移提高貼裝精度，e

貼片壓力過大，焊膏擠出量過多，使圖形粘連。提高貼片頭Z軸高度，減小貼片壓力。f

由于貼片位置偏移，人工撥正后使焊膏圖形粘連。提高貼裝精度，減少工撥正的頻率。g

焊盤間距過窄修改焊盤設(shè)計(jì)?？偨Y(jié)：在焊盤設(shè)計(jì)正確、模板厚度及開口尺寸正確、焊膏質(zhì)量沒有問題的情況下，應(yīng)通過提高印刷和貼裝質(zhì)量來減少橋接現(xiàn)象。(5)焊點(diǎn)橋接或短路——橋接又稱連橋。元(6)焊錫球——又稱焊料球、焊錫珠。是指散布在焊點(diǎn)附近的微小珠狀焊料。

產(chǎn)生焊錫球的原因分析

預(yù)防對(duì)策a

焊膏本身質(zhì)量問題：微粉含量高；黏度過低；觸變性不好?？刂坪父噘|(zhì)量，<20μm微粉顆粒應(yīng)少于10%

。b

元器件焊端和引腳、印制電路基板的焊盤氧化或污染，或印制板受潮。嚴(yán)格來料檢驗(yàn)，如印制板受潮或污染，貼裝前應(yīng)清洗并烘干。c

焊膏使用不當(dāng)按規(guī)定要求執(zhí)行d

溫度曲線設(shè)置不當(dāng)：升溫速率過快，金屬粉末隨溶劑蒸汽飛濺形成焊錫球；預(yù)熱區(qū)溫度過低，突然進(jìn)入焊接區(qū)，也容易產(chǎn)生焊錫球。溫度曲線和焊膏的升溫斜率和峰值溫度應(yīng)基本一致。160℃前的升溫速度控制在1℃/s~2℃/se

焊膏量過多，貼裝時(shí)焊膏擠出量多：模板厚度或開口大；或模板與PCB不平行或有間隙。①加工合格模板。②調(diào)整模板與印制板表面之間距離，使接觸并平行。f

刮刀壓力過大、造成焊膏圖形粘連；模板底面污染，粘污焊盤以外的地方，嚴(yán)格控制印刷工藝，保證印刷質(zhì)量。g

貼片壓力過大，焊膏擠出量過多，使圖形粘連。提高貼片頭Z軸高度，減小貼片壓力。(6)焊錫球——又稱焊料球、焊錫珠。是指(7)氣孔——分布在焊點(diǎn)表面或內(nèi)部的氣孔、針孔?；蚍Q空

氣孔原因分析

預(yù)防對(duì)策a

焊膏中金屬粉末的含氧量高、或使用回收焊膏、工藝環(huán)境衛(wèi)生差、混入雜質(zhì)?？刂坪父噘|(zhì)量，制訂焊膏使用條例。b

焊膏受潮，吸收了空氣中的水汽達(dá)到室溫后才能打開焊膏的容器蓋控制環(huán)境溫度20℃—26℃、相對(duì)濕度40%—70%

。c

元器件焊端、引腳、印制電路基板的焊盤氧化或污染，或印制板受潮。元器件先到先用，不要存放在潮濕環(huán)境中，不要超過規(guī)定的使用日期。d

升溫區(qū)的升速率過快，焊膏中的溶劑、氣體蒸發(fā)不完全，進(jìn)入焊接區(qū)產(chǎn)生氣泡、針孔。160℃前的升溫速度控制在1℃/s~2℃/s

。原因a、