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2025-08-14 0
PCBA制造中焊接常见不良现象及解决方法
AI科技
2025年08月14日 14:33 0
admin
在电子制造领域，印刷电路板组装（PCBA）的焊接质量直接决定了产品的可靠性与寿命。焊接过程中形成的微观冶金结构若存在缺陷，将导致电气性能劣化甚至功能失效。本文将系统阐述PCBA焊接中的关键不良现象及其工程解决方案。
一、虚焊/假焊
现象描述：焊点表面看似正常，但实际上元器件引脚与焊盘之间没有形成良好的冶金连接，导致电气连接不可靠或完全断开。
产生原因：
- 焊盘或元器件引脚氧化
- 焊接温度不足或时间过短
- 助焊剂活性不足或用量不当
- PCB或元器件受潮
解决方法：
- 严格控制来料质量，确保焊盘和引脚清洁无氧化
- 优化回流焊温度曲线，确保足够的预热和焊接温度
- 选择活性适当的助焊剂，并控制喷涂量
- 对易受潮物料进行烘烤处理
- 加强焊后检测，如X-ray检查隐蔽焊点
二、桥连（短路）
现象描述：相邻焊点之间的焊料连接在一起，造成电气短路。
产生原因：
- 焊膏印刷偏移或钢网开口设计不当
- 焊膏量过多
- 元器件贴装位置偏移
- 回流焊温度曲线不合理导致焊料过度流动
解决方法：
- 优化钢网设计，适当缩小开口尺寸或采用梯形开口
- 调整焊膏印刷参数，确保印刷精度
- 提高贴片机精度，确保元器件对位准确
- 优化回流焊温度曲线，控制焊料流动
- 对于细间距器件，可采用低坍落度焊膏
三、立碑（墓碑效应）
现象描述：片式元器件一端脱离焊盘翘起，呈直立状态。
产生原因：
- 元器件两端焊盘热容量差异大
- 焊盘设计不对称
- 焊膏印刷不均匀
- 回流焊温度上升过快
解决方法：
- 优化焊盘设计，确保对称性和热平衡
- 均匀印刷焊膏，确保两端焊膏量一致
- 调整回流焊温度曲线，适当延长预热时间
- 对于热容量差异大的设计，可考虑采用阶梯式钢网
- 选择润湿性更好的焊膏
四、焊料球（锡珠）
现象描述：焊点周围散布着细小焊料球，可能造成短路风险。
产生原因：
- 焊膏中溶剂挥发不充分
- 回流焊升温速率过快
- 焊膏吸潮或过期
- 钢网与PCB间隙过大导致焊膏渗出
解决方法：
- 优化回流焊预热区参数，确保溶剂充分挥发
- 控制环境湿度，避免焊膏吸潮
- 确保钢网与PCB紧密贴合
- 使用新鲜的焊膏，避免过期使用
- 适当降低焊膏的金属含量
五、冷焊
现象描述：焊点表面粗糙、无光泽，呈颗粒状，机械强度低。
产生原因：
- 焊接温度不足或时间过短
- 焊料或助焊剂污染
- 焊接过程中振动干扰
- 冷却速率过慢
解决方法：
- 确保焊接温度和时间达到工艺要求
- 使用新鲜的焊料和助焊剂
- 稳定生产环境，避免设备振动
- 优化冷却速率，避免缓慢冷却
- 定期维护焊接设备，确保温度控制准确
六、焊点裂纹
现象描述：焊点表面或内部出现裂纹，影响机械强度和电气连接可靠性。
产生原因：
- 热膨胀系数不匹配
- 机械应力过大
- 冷却速率过快
- 焊料合金成分不当
解决方法：
- 选择热膨胀系数匹配的材料组合
- 优化产品结构设计，减少机械应力
- 控制冷却速率，避免热冲击
- 选择延展性更好的焊料合金
- 对于大尺寸元器件，可采用柔性连接设计
七、润湿不良
现象描述：焊料不能良好地铺展在焊盘或引脚表面，接触角过大。
产生原因：
- 焊盘或引脚表面污染或氧化
- 助焊剂活性不足
- 焊接温度不足
- 焊料合金成分偏差
解决方法：
- 加强来料检验和表面清洁处理
- 选择活性适当的助焊剂
- 确保足够的焊接温度
- 使用符合标准的焊料合金
- 对于难焊表面，可考虑预镀处理
八、元器件损伤
现象描述：焊接过程中元器件出现开裂、变形或性能劣化。
产生原因：
- 热冲击过大
- 机械应力损伤
- 静电放电损伤
- 焊接温度超过元器件耐受极限
解决方法：
- 优化温度曲线，减小热冲击
- 改进夹具设计，避免机械应力
- 加强ESD防护措施
- 了解元器件耐温参数，调整工艺窗口
- 对热敏感元器件采用局部散热措施
总结
PCBA焊接质量受多种因素影响，包括材料、工艺参数、设备状态和环境条件等。解决焊接不良问题需要系统分析，从设计、材料、工艺和设备等多方面进行优化。建立完善的工艺控制体系和质量管理流程，是确保焊接质量稳定的关键。同时，加强员工培训和工艺纪律检查，确保各项控制措施得到有效执行。
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