PCB焊盤上錫不良的原因有哪些?PCB焊盤上錫不良的原因分析

　　一站式PCBA加工廠家今天為大家講講PCB焊盤上錫不良的原因有哪些?PCB焊盤上錫不良的原因。PCB焊盤上錫不良是電子制造中常見的焊接缺陷，可能導致焊點強度不足、接觸不良甚至開路，其成因復雜且多因素耦合，可從以下六個核心維度進行系統分析：

　　PCB焊盤上錫不良的原因

　　一、PCB焊盤/基材問題

　　表面污染與氧化

　　污染源：PCB制造或儲存過程中暴露于空氣、濕氣、油脂、汗漬、灰塵、助焊劑殘留物或化學物質，導致焊盤表面形成隔離層，阻礙錫膏潤濕。

　　氧化層：銅質焊盤暴露于空氣中會形成氧化層，尤其當儲存時間過長或環境濕度過高時，氧化層增厚，降低可焊性。

　　表現：焊錫不潤濕焊盤，聚集呈球狀(縮錫)，或部分鋪開但留有可見氧化層。

　　表面處理工藝缺陷

　　工藝選擇不當：如HASL(熱風整平)厚度不均、OSP(有機保焊膜)膜太薄或不均、ENIG(化學鎳金)出現黑鎳/黑盤、浸銀/浸錫鈍化。

　　工藝失效：表面處理層在儲存、運輸或組裝前處理(如清洗、烘烤、返工)中失效或損傷。

　　表現：OSP膜損壞的焊盤變暗或失去光亮度;ENIG黑鎳焊盤發黑;浸銀焊盤硫化變黑或產生微空洞。

　　設計缺陷

　　焊盤尺寸與形狀：焊盤過小或形狀不利于錫膏印刷/焊錫流動(如細長引腳的狹小焊盤)，導致焊料無法充分覆蓋。

　　熱設計問題：焊盤與導熱引腳連接(Thermal Relief)設計不當，或直接連接大面積銅箔且無隔熱設計，導致焊盤吸熱過多，熔化不充分。

　　通孔設計：焊盤上存在大通孔，焊錫流入孔內，導致特定位置(如大接地焊盤)焊錫熔化不充分，潤濕不良。

　　阻焊層問題：阻焊層(綠油)印刷不良，污染或爬到焊盤上，或未完全固化，導致焊盤區域局部不沾錫。

　　二、元器件問題

　　引腳表面污染與氧化

　　污染源：元器件在制造、儲存或運輸過程中引腳表面氧化(如錫層氧化、銅合金引腳氧化)或被污染(如指紋、灰塵、塑封料溢出、硅脂、不明涂層)。

　　表現：焊錫在引腳上不潤濕，縮成球狀，或僅潤濕部分引腳。

　　引腳表面處理不當

　　處理工藝缺陷：引腳鍍層薄、粗糙、材料本身可焊性差，或超出有效期。

　　表現：同上。

　　引腳變形與結構問題

　　變形：器件(尤其是QFP、QFN、BGA等)引腳變形、彎曲，導致個別引腳不能與焊盤完全接觸。

　　結構設計不合理：端子結構設計導致焊接時元件翹起。

　　表現：同一器件上個別引腳虛焊、焊錫接觸不良。

　　三、錫膏問題

　　錫膏質量與匹配性

　　合金成分不匹配：如SnAgCu與SnPb合金成分差異，導致潤濕性不足。

　　顆粒度與金屬含量：錫膏顆粒度不均、金屬含量不足，影響熔融流動性。

　　助焊劑類型/活性：助焊劑類型與PCB焊盤表面處理、焊接工藝(回流曲線、波峰焊)不匹配，活性不足以去除氧化層。

　　過期與變質：錫膏超過保質期或儲存不當(未冷藏/回溫不足)，導致助焊劑活性降低或變質，金屬顆粒氧化。

　　粘度異常：粘度過高或過低，影響印刷性和潤濕性。

　　表現：整體潤濕不良，活性不足以去除氧化層;潤濕性能差，塌落，冷焊，錫珠多，回流后殘留物異常多或發粘。

　　錫膏使用問題

　　攪拌不均勻：金屬與助焊劑分層，或過度攪拌導致升溫過快降低活性。

　　印刷后停留時間過長：溶劑揮發過多導致流動性下降。

　　表現：印刷形狀不良，回流后局部潤濕不良。

　　四、工藝過程問題

　　印刷工藝缺陷

　　刮刀參數不當：壓力、速度、角度不合適，導致印刷量不足、過量、拖尾、邊緣不平整、橋連。

　　脫模問題：脫模速度/距離不當，影響錫膏轉移。

　　鋼網問題：開口尺寸、形狀(梯形壁)、厚度設計不合理，導致錫膏量不足;鋼網張力不足或局部下陷;鋼網底面污染或開口堵塞。

　　PCB支撐問題：PCB下方支撐(頂針/支撐塊)高度或位置不合適，印刷時PCB變形，導致局部錫膏厚度不均。

　　表現：特定位置(如小間距、網板張力不均區域)錫膏轉移量不一致、少錫、拉尖。

　　貼片與插件問題

　　貼片精度偏差：偏移、角度、高度不當，導致元器件引腳未能準確落在對應焊盤的錫膏上。

　　貼片壓力不當：過大壓力壓塌錫膏或導致短路，過小壓力接觸不良或易移位。

　　插件問題：引腳彎曲、變形、未正確插入到底。

　　表現：焊接后一側(或多側)引腳不沾錫或虛焊。

　　回流焊問題

　　溫度曲線不當：預熱區溫度/時間不足(溶劑揮發不完全，升溫過快產生熱應力);預熱區過長/溫度過高(助焊劑提前消耗、錫膏表面結皮);回流區(液相線以上時間)不足、峰值溫度不足或過高;冷卻速率不當。

　　設備問題：設備老化或存在溫差，導致同一板子上不同位置(尤其大板、多層板)溫差大，局部溫度不足導致冷焊或潤濕不良。

　　傳送問題：傳送角度不合理(不利于焊錫爬升);傳送帶速度過快或過慢。

　　表現：助焊劑活性未充分發揮或提前耗盡，導致去氧化能力不足;焊錫未充分熔化;金屬間化合物(IMC)生長不良;潤濕角過大，焊點不飽滿。

　　波峰焊問題

　　噴涂問題：助焊劑噴涂量不足、不均勻、位置不對，導致覆蓋區域潤濕不良。

　　波峰參數不當：波峰高度或平整度差;預熱溫度不足。

　　表現：橋連、漏焊、陰影效應(元件阻擋焊錫)、不潤濕。

　　五、生產環境與設備問題

　　環境控制不當

　　溫濕度：濕度過高(>60% RH)會加劇焊盤氧化和助焊劑吸潮;溫度波動影響設備穩定性和錫膏粘度。

　　粉塵污染：空氣中粉塵附著于焊盤或元器件引腳，形成隔離層。

　　表現：加速氧化和污染過程，導致上錫不良。

　　設備維護不足

　　焊接設備：未定期維護，導致溫度控制不準確，焊接質量不穩定。

　　鋼網與印刷機：鋼網未清洗干凈、錫膏干涸殘留堵塞開孔;印刷機刮刀磨損。

　　貼片機：吸嘴堵塞/磨損，導致貼片精度下降。

　　回流爐：鏈速不穩定、爐膛污染。

　　表現：設備狀態不佳直接影響焊接質量。

　　六、特殊失效機制

　　陰極電遷移效應：沉金板在潮濕環境中離子遷移導致絕緣電阻下降。

　　錫須：純錫鍍層在應力下生長錫須，阻礙上錫。

　　黑盤現象：ENIG處理的焊盤鎳層被過度腐蝕(滲金過度)，形成脆性且不易焊接的磷富集層。

　　二次回流問題：沉錫板在二次回流時，純錫層被消耗減薄，導致潤濕性差。

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