在PCBA加工过程中，焊接质量直接决定着电子产品的性能和可靠性。作为SMT贴片加工厂，1943科技深知焊接质量的重要性。那么，影响PCBA焊接质量的关键因素有哪些？又该如何有效控制？1943科技为您分享。
焊接不良的常见类型及其影响
在SMT贴片加工中，各种焊接不良会导致产品故障，了解这些常见问题至关重要：
- 焊料问题：焊料过多不仅浪费材料，更会导致桥接风险，使得两个焊点间形成意外连接，引起电路板短路。而焊料过少则可能导致润湿不足，形成虚焊。
- 冷焊问题：冷焊点表面暗淡、凹凸不平，通常是由于传到焊点的热量不足，使焊料未能完全熔化所致。这类焊点不可靠，内部可能存在裂纹。
- 立碑现象：主要发生在小尺寸片状元件如电阻电容上，元件一端会从焊盘上翘起。这种现象通常是因为元件两端焊料不同时熔化，导致表面张力不平衡。
- 焊球形成：焊接过程中出现在PCB板上的小锡球，可能引起短路。产生原因多样，包括PCB板水分未充分烘干、焊膏氧化或工艺参数设置不当等。
- 润湿不良与虚焊：焊盘未完全润湿，元件与电路板无法形成牢固连接。这多是由于焊接区表面污染、存在氧化层或加热不均匀造成的。
- 焊盘剥离：焊接时间过长或反复焊接导致温度过高，或焊盘位置受力过大，都可能导致焊盘从PCB上剥离。这种情况下，PCB板已经受损。
影响焊接质量的关键因素
物料因素
元器件的可焊性、镀层质量和共面性直接影响焊接效果。如果元器件引脚或焊盘表面存在氧化、污染，就会导致润湿不良。此外，元器件与PCB板的热膨胀系数（CTE）不匹配，也会在温度变化时产生应力，导致焊点失效。
设计因素
合理的焊盘设计对形成良好焊点至关重要。焊盘尺寸应保持对称性，尺寸过大或过小都会引起焊接问题。
布局不合理也会增加焊接难度，特别是高密度组装时容易产生桥接。焊盘与阻焊层之间需要有足够空间，防止焊料迁移。
工艺因素
- 锡膏印刷是SMT工艺中的关键环节。模板厚度与开孔尺寸决定了锡膏量，过多或过少都会引发问题。印刷错位、塌边直接会导致桥接和焊锡球。
- 回流焊温度曲线对焊接质量影响巨大。预热温度过低或时间过短，会使溶剂挥发不充分，产生焊锡球；峰值温度不足会导致冷焊，过高则可能损坏元件和PCB。
- 贴片精度也至关重要。贴装偏移过大时，回流焊过程中的表面张力可能无法将元件拉回正确位置，反而会导致立碑等缺陷。
全面提升PCBA焊接质量的管控措施
优化设计控制
实施标准化焊盘设计，根据不同元件规格确定最合适的焊盘尺寸和形状。进行DFM（可制造性设计） 分析，充分考虑工艺能力，如最小线宽/线距、最小孔径等工艺极限。
合理设置测试点，便于后续在线测试。
强化物料管控
严格把控元器件采购渠道，从可靠供应商采购。对来料进行严格检验，特别是元器件的可焊性和引脚氧化情况。
对锡膏进行科学管理，从冰箱取出后应在室温下回温再开盖使用，防止水汽凝结。
精细工艺控制
- 优化锡膏印刷工艺，根据元件间距选择合适的模板厚度和开孔尺寸。通常0.15mm厚度的模板适用于大多数情况，而对于0603等小元件，建议使用更薄的模板。
- 精确设置回流焊温度曲线，根据焊料类型（有铅/无铅）和PCB布局设定适当参数。充分的预热有利于减少焊接缺陷。
- 实施AOI（自动光学检测），减少人为因素导致的不良。多层板还应进行X-ray检测，检查内部连接质量。
完善人员与环境管理
加强操作人员培训，提升工艺熟练度。引入防静电措施，使用防静电工作台、腕带等工具。保持工作环境整洁，控制温湿度。
结语
PCBA焊接质量的控制是一项系统工程，涉及设计、物料、工艺、人员等多个环节。1943科技通过完善的质量管理体系，对每个环节实施精细化管控，显著降低了焊接不良率。
只有深入理解每个焊接缺陷背后的机理，才能有针对性地制定改进措施，最终实现高品质的PCBA焊接质量。
作为专业的SMT贴片加工厂，1943科技将持续分享更多PCBA加工方面的专业知识和经验，助力客户提升产品竞争力。
2024-04-26
