一、PCB板设计缺陷
- 问题表现
- 缺失工艺标识：无标记点或工艺边，导致贴片机定位困难，精度下降。
- 丝网印刷模糊：元件位号、极性标识不清晰，增加操作错误风险。
- 焊盘设计不合理：如焊盘尺寸与元件不匹配、焊盘间距过近导致短路风险。
- 解决方案
- 优化设计规则：预留至少3mm工艺边，标记点直径1-2mm，丝网印刷对比度≥60%。
- DFM审查：通过CAM软件检查焊盘与元件的匹配性，避免QFN、BGA等器件焊盘过小。
二、焊接不良现象
1. 虚焊（Cold Solder Joint）
- 成因：焊膏量不足、回流温度曲线不合理、焊盘或元件引脚氧化。
- 案例：某主板因焊盘氧化导致虚焊，功能测试出现间歇性断路。
- 解决：
- 选用活性强的无铅焊膏（如SN96.5/AG3.0/CU0.5）。
- 优化回流曲线：预热段150℃/90s，峰值245℃/60s。
- 增加等离子清洗工序去除氧化层。
2. 短路（Bridge）
- 成因：焊膏印刷过量、钢网开口过大、贴片压力过大。
- 案例：IC引脚间距0.5mm的PCB因钢网厚度0.15mm导致短路。
- 解决：
- 钢网厚度控制在0.12mm以下，开口尺寸比焊盘小5%。
- 采用激光切割钢网，减少毛刺。
- 调整贴片机Z轴高度，避免压溃锡膏。
3. 立碑（Tombstone）
- 成因：两端焊膏量差异、焊盘热容量不平衡、贴片偏移。
- 案例：0603电阻因一端焊膏量多30%导致立碑。
- 解决：
- 钢网设计：采用阶梯式开口，小元件端开口缩小10%。
- 回流曲线：延长保温段至120s，平衡两端温度。
- 贴片精度：设备重复定位精度≤±0.05mm。
三、工艺控制问题
1. 锡膏管理
- 问题：冷藏锡膏未回温直接使用，导致水汽凝结形成锡珠。
- 规范：
- 锡膏回温4小时至室温，使用前搅拌5分钟。
- 开封后24小时内用完，剩余锡膏单独存放，禁止重新灌装。
2. 回流焊缺陷
- 芯吸现象：
- 成因：引脚导热快，焊料被吸至元件本体。
- 解决：红外+热风混合加热，PCB预热至180℃再入炉。
- BGA假焊（枕头效应）：
- 成因：PCB变形导致焊球与焊盘分离。
- 解决：使用X-Ray 3D检测，炉前增加板弯补偿程序。
四、设备与维护问题
- 贴片机精度下降
- 表现：元件偏移率＞3%。
- 维护：每月校准吸嘴高度，季度更换喂料器弹簧。
- 回流焊炉温偏差
- 表现：实际温度与设定值差异＞±5℃。
- 解决：每年委托第三方校准热电偶，清洁炉膛氧化物。
五、物料管理问题
- 元件氧化
- 案例：MSL3级芯片因未真空包装，焊盘氧化导致拒焊。
- 规范：
- 潮湿敏感元件开封后24小时内用完。
- 氮气柜存储（湿度＜10%RH）。
- 混料风险
- 案例：0402电阻与0603电容混料导致批量返工。
- 控制：
- 实施ERP物料追溯系统，扫码防错。
- 每月抽检物料尺寸，使用AI视觉检测设备。
总结
通过设计优化（DFM）、严格工艺控制（SPC）、设备预防性维护（TPM）及物料全流程追溯，可系统性降低SMT贴片加工中的PCB板问题。建议结合AOI（自动光学检测）+ X-Ray检测，实现制程能力指数（CPK）≥1.33，确保产品直通率＞99.5%。了解更多smt贴片加工知识，欢迎访问深圳smt贴片加工厂-1943科技。
2024-04-26
