無鉛焊錫膏（如Sn-Ag-Cu、Sn-Cu等體系）因環(huán)保要求被廣泛應(yīng)用，相比傳統(tǒng)有鉛焊錫，其熔點(diǎn)更高（通常217-227℃）、潤(rùn)濕性稍差，焊接過程中更易出現(xiàn)缺陷。

結(jié)合無鉛焊錫膏的特性，分析常見焊接缺陷的成因及解決方案：

焊錫珠（錫珠）

 現(xiàn)象：焊點(diǎn)周圍出現(xiàn)細(xì)小的球狀錫粒，可能導(dǎo)致短路或可靠性問題。

成因：

1. 焊錫膏印刷量過多（模板開孔過大或變形）；

2. 焊錫膏粘度偏低，印刷時(shí)“塌陷”溢出焊盤；

3. 助焊劑活性不足，無法抑制錫粉氧化，導(dǎo)致錫粒飛濺；

4. 回流焊預(yù)熱階段升溫過快，焊錫膏中的溶劑揮發(fā)劇烈，裹挾錫粉噴出。

 解決方案：

 1. 優(yōu)化模板設(shè)計(jì)：減小開孔尺寸（開孔面積≤焊盤面積的80%），保證開孔邊緣光滑無毛刺；

2. 控制印刷參數(shù)：選用粘度適中的焊錫膏（通常100-300 Pa·s），降低印刷壓力（5-15N）、減慢印刷速度（20-50mm/s）；

3. 選用高活性助焊劑（如免清洗型RA級(jí)），增強(qiáng)抗氧化能力；

4. 調(diào)整回流焊曲線：預(yù)熱階段緩慢升溫（1-3℃/s），確保溶劑充分揮發(fā)（預(yù)熱溫度80-150℃，保溫60-120s）。

 虛焊（冷焊）

 現(xiàn)象：焊點(diǎn)表面粗糙、無光澤，焊錫與焊盤/引腳結(jié)合力差，易脫落。

成因：

 1. 回流焊溫度不足或保溫時(shí)間不夠，焊錫未完全熔融（無鉛焊錫需峰值溫度230-250℃，保溫30-60s）；

2. 焊盤或元器件引腳氧化（存在氧化層或油污），焊錫無法潤(rùn)濕；

3. 焊錫膏中助焊劑量不足或活性衰退（如焊錫膏過期、吸潮）；

4. 焊錫膏印刷量過少，無法形成有效焊點(diǎn)。

 解決方案：

 1. 校準(zhǔn)回流焊爐溫：使用爐溫跟蹤儀實(shí)測(cè)溫度曲線，確保峰值溫度和保溫時(shí)間滿足焊錫膏要求；

2. 清潔焊盤/引腳：采用等離子清洗或酒精擦拭去除氧化層和油污，存儲(chǔ)元器件時(shí)做好防潮防氧化（如真空包裝）；

3. 選用新鮮焊錫膏（保質(zhì)期通常6個(gè)月，冷藏存儲(chǔ)），使用前回溫并充分?jǐn)嚢瑁?/p>

4. 調(diào)整印刷參數(shù)：確保焊錫膏完全覆蓋焊盤（厚度50-150μm，根據(jù)焊盤大小調(diào)整）。

橋連（短路）

相鄰焊點(diǎn)被焊錫連通，導(dǎo)致電路短路。

成因：

1. 焊錫膏印刷量過多，相鄰焊盤間的錫膏相連；

2. 模板開孔間距過小或變形（如開孔偏移、毛刺）；

3. PCB焊盤設(shè)計(jì)不合理（間距＜0.1mm時(shí)易橋連）；

4. 元器件引腳共面性差（如QFP引腳翹曲），導(dǎo)致錫膏流動(dòng)不均；

5. 回流焊恒溫階段升溫過慢，焊錫膏流動(dòng)性過強(qiáng)，蔓延至相鄰焊盤。

 解決方案：

 1. 優(yōu)化模板與焊盤設(shè)計(jì)：減小開孔尺寸，增大相鄰開孔間距（≥0.1mm），焊盤邊緣做防焊層（綠油）隔離；

2. 篩選元器件：確保引腳共面性（≤0.1mm），避免使用變形器件；

3. 調(diào)整回流焊曲線：加快恒溫階段升溫速率（2-4℃/s），減少焊錫過度流動(dòng)；

4. 控制印刷精度：使用高精度印刷機(jī)（定位誤差≤0.02mm），避免錫膏偏移。

 空洞（氣孔）

 現(xiàn)象：焊點(diǎn)內(nèi)部或界面出現(xiàn)氣泡（直徑＞5%焊點(diǎn)面積時(shí)影響可靠性）。

成因：

 1. 焊錫膏中助焊劑揮發(fā)物過多，回流時(shí)未能及時(shí)排出（如溶劑含量過高）；

2. 回流焊升溫過快，揮發(fā)物瞬間膨脹形成氣泡；

3. 焊盤/引腳存在油污、氧化層，焊錫潤(rùn)濕時(shí)包裹空氣；

4. 錫粉氧化度高（含氧量＞0.015%），熔融時(shí)釋放氣體。

 解決方案：

 1. 選用低揮發(fā)物焊錫膏（溶劑含量＜10%），優(yōu)化回流曲線：延長(zhǎng)預(yù)熱時(shí)間（60-120s），緩慢升溫至熔融溫度；

2. 徹底清潔焊盤/引腳（如用等離子清洗去除有機(jī)污染物）；

3. 選用高純度錫粉（含氧量＜0.01%），顆粒度匹配模板（如0.4mm間距以下用3號(hào)粉，粒徑20-38μm）。

 立碑（曼哈頓現(xiàn)象）

 現(xiàn)象：片式元件（如0402、0603電阻電容）一端翹起，另一端焊接在焊盤上。

成因：

1. 焊盤設(shè)計(jì)不對(duì)稱（大小不一、與元件引腳間距不等），導(dǎo)致兩側(cè)焊錫熔融速度不同；

2. 焊錫膏印刷不均（一側(cè)多一側(cè)少），潤(rùn)濕力失衡；

3. 回流焊爐內(nèi)溫度不均，元件兩側(cè)受熱差異大；

4. 元件重量過輕（如0402以下），易被單側(cè)焊錫的表面張力拉起。

解決方案：

1. 優(yōu)化焊盤設(shè)計(jì)：保證兩側(cè)焊盤大小一致、與元件引腳對(duì)齊（間距0.1-0.2mm）；

2. 確保印刷均勻：模板開孔對(duì)稱，印刷壓力/速度穩(wěn)定；

3. 改善爐內(nèi)溫度均勻性：定期校準(zhǔn)回流焊爐各溫區(qū)溫度（溫差≤±5℃）；

4. 對(duì)輕量元件：適當(dāng)增大焊盤面積（增加焊點(diǎn)附著力），或在焊盤邊緣加“錨點(diǎn)”設(shè)計(jì)。

焊點(diǎn)不光潔

 現(xiàn)象：焊點(diǎn)表面灰暗、粗糙，無金屬光澤。

成因：

1. 回流焊冷卻速度過慢，錫合金晶粒粗大（無鉛焊錫需快速冷卻以細(xì)化晶粒）；

2. 助焊劑殘留過多（如松香類助焊劑未完全揮發(fā)），覆蓋焊點(diǎn)表面；

3. 峰值溫度過高（超過250℃），導(dǎo)致焊錫過燒、氧化；

4. 焊錫膏合金成分不純（如雜質(zhì)超標(biāo)）。

 解決方案：

1. 加快冷卻速度：回流焊冷卻階段風(fēng)速≥5m/s，冷卻速率≥3℃/s（至150℃以下）；

2. 選用低殘留助焊劑（如免清洗型），確?；亓骱父邷貐^(qū)（＞200℃）充分揮發(fā)；

3. 控制峰值溫度（Sn-Ag-Cu體系建議230-245℃），避免過燒；

4. 選用高純度焊錫膏（雜質(zhì)總含量＜0.1%）。

無鉛焊錫膏的焊接缺陷多與溫度曲線、印刷精度、焊錫膏特性、焊盤/元件清潔度相關(guān)。解決核心在于：

 1. 針對(duì)無鉛焊錫高熔點(diǎn)特性，優(yōu)化回流焊曲線（確保充分熔融+快速冷卻）；

2. 控制印刷質(zhì)量（模板設(shè)計(jì)、粘度匹配、參數(shù)穩(wěn)定）；

3. 保證焊盤/元件清潔，選用高活性、低氧化的焊錫膏；

4. 結(jié)合PCB設(shè)計(jì)（焊盤對(duì)稱、間距合理）和元器件篩選（共面性、氧化度）。

可顯著降低無鉛焊接缺陷率，提升焊點(diǎn)可靠性。