一個(gè)朋友做SMT焊接十六年，最頭疼的不是設(shè)備故障，是錫珠、虛焊這兩個(gè)老毛病。明明參數(shù)都按標(biāo)準(zhǔn)調(diào)了，錫膏也選的貴的，可批量生產(chǎn)時(shí)還是會出問題，有時(shí)候一批產(chǎn)品報(bào)廢，損失好幾萬。很多電子行業(yè)的朋友都在吐槽，也看了不少理論文章，實(shí)操起來還是沒用。今天不聊虛的，就把測試踩過的坑、試過的有效方法，實(shí)打?qū)嵎窒沓鰜恚际悄苤苯勇涞氐母韶洠率忠材芸炊?

先說說錫膏的關(guān)鍵參數(shù)，不用太復(fù)雜，記住這幾個(gè)就夠。粘度80-200Pa·s，太高印刷不上，太低容易溢錫；氧化度必須控制在0.05%以內(nèi)，超過這個(gè)數(shù)，錫珠必多，虛焊也會跟著來；焊劑比例3-5%，這個(gè)比例最穩(wěn)妥，試過低于3%，潤濕性差得離譜，虛焊缺陷率直接翻倍。錫粉顆粒度看焊盤間距，0.8mm用Type4，0.4mm細(xì)間距必須用Type5，別圖省事混用，早年就因?yàn)檫@個(gè)吃過虧，一批貨返工花了不少功夫。

錫珠缺陷：不是單一原因，找對根才能解決

很多人以為錫珠就是錫膏質(zhì)量差，其實(shí)不然。試過很多種錫膏，貴的便宜的都有，最終總結(jié)出，錫膏本身、工藝、環(huán)境，哪一個(gè)出問題都會導(dǎo)致錫珠，有時(shí)候甚至是兩個(gè)以上因素疊加，缺陷率直接翻倍。

錫膏氧化是導(dǎo)致錫珠出現(xiàn)的首要問題，也是經(jīng)過無數(shù)次返工和測試后總結(jié)出的最核心的誘因。錫膏開封后，一旦暴露在空氣中超過4小時(shí)，其氧化度就會快速上升，活性也會隨之下降，曾經(jīng)有一次，他的工人因?yàn)槭韬鐾藢㈤_封的錫膏密封保存，一批錫膏就那樣在空氣中放置了6小時(shí)才投入使用，結(jié)果當(dāng)天的錫珠缺陷率直接沖到了15%，這批產(chǎn)品只能全部返工，白白浪費(fèi)了大量的材料、工時(shí)和人力成本。還有焊劑的比例和活性也很關(guān)鍵，活性不足不行，比例太高同樣不行，一旦焊劑比例超過5%，在回流焊的高溫環(huán)境下焊劑就會揮發(fā)得過于猛烈，進(jìn)而把融化的錫料濺出來，最終形成不想看到的錫珠。這里要特別注意，錫膏存儲一定要嚴(yán)格按照2-10℃的溫度要求進(jìn)行冷藏，保質(zhì)期通常為6個(gè)月，千萬不要圖省事用過期的錫膏，那樣做只會得不償失，之前就因?yàn)橐粫r(shí)疏忽用了過期錫高，吃了大虧也積累了深刻的教訓(xùn)。

工藝參數(shù)沒調(diào)好，比錫膏質(zhì)量差更致命。回流焊預(yù)熱升溫速率，超過3℃/s就完了，焊膏里的水分和焊劑揮發(fā)太快，產(chǎn)生壓力，錫料就被噴濺出來。車間曾經(jīng)誤把升溫速率調(diào)到4℃/s，當(dāng)天錫珠缺陷率22%，調(diào)回1-2℃/s后，直接降到3%以下，這個(gè)參數(shù)一直用到現(xiàn)在，很穩(wěn)定。預(yù)熱溫度也不能太低，低于120℃，焊劑活化不充分，也會出錫珠，這點(diǎn)很多新手容易忽略。

印刷工藝也不能忽視。鋼網(wǎng)太厚，超過0.15mm，錫膏印多了，回流焊時(shí)多余的錫就會凝成錫珠；印刷速度太快，超過150mm/s，錫膏邊緣會溢出，同樣出問題。鋼網(wǎng)開孔也有講究，不能超過焊盤尺寸的85%，不然錫膏肯定溢，現(xiàn)在都是按這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來開鋼網(wǎng)，很少因?yàn)檫@個(gè)出問題。
環(huán)境濕度也得控制，超過60%，錫膏容易吸潮，回流焊時(shí)水分汽化，錫料就濺出來了。受潮的PCB板和元器件，必須烘烤，PCB板120℃烤4小時(shí)，元器件80-100℃烤2小時(shí)，別偷懶，少烤一分鐘都可能出問題，有過一次偷懶少烤半小時(shí)，錫珠缺陷率立馬上升。

解決方法很簡單，照著做就行。錫膏選氧化度≤0.05%、焊劑比例3-5%的，開封后4小時(shí)內(nèi)用完，回溫2-4小時(shí)再用，攪拌均勻，別剛從冰箱拿出來就用。回流焊預(yù)熱120-150℃，升溫1-2℃/s，恒溫150-170℃，60-90s，峰值溫度245±3℃（SAC305無鉛錫膏），冷卻3-5℃/s。鋼網(wǎng)按間距選厚度，0.8mm用0.12-0.13mm，0.4mm用0.10-0.11mm，印刷速度50-100mm/s。車間濕度控制在40-60%，受潮產(chǎn)品必須烘烤，別抱僥幸心理。

虛焊：隱蔽性最強(qiáng)，返修成本最高

虛焊的核心原因，就是錫膏潤濕性不夠、溫度沒控制好、焊盤不干凈，這三個(gè)因素占了虛焊問題的90%以上，剩下的就是元器件本身的問題。

錫膏潤濕性差，焊料就沒法均勻覆蓋焊盤。焊劑活性不夠，清除不了焊盤和引腳的氧化層，焊料融化后也粘不上；錫膏粘度太高，印刷后接觸不到焊盤，也會虛焊。曾經(jīng)用過一批過期錫膏，虛焊缺陷率18%，換了新錫膏，直接降到2%以下，所以錫膏的保質(zhì)期一定要盯緊。焊劑比例低于3%也不行，潤濕性不夠，必虛焊，這點(diǎn)和錫珠剛好相反，一定要區(qū)分開，別搞混了參數(shù)。

回流焊的溫度控制是解決虛焊問題的關(guān)鍵，也是在長期實(shí)操中反復(fù)驗(yàn)證得出的重要結(jié)論。峰值溫度如果太低，低于錫膏熔點(diǎn)15℃以上，錫膏就無法完全融化，焊接就會不牢固，肯定會出現(xiàn)虛焊問題。就拿常用的SAC305無鉛錫膏來說，它的熔點(diǎn)在217-219℃之間，一旦峰值溫度低于230℃，虛焊的概率就會大幅增多，缺陷率也會隨之上升。車間曾經(jīng)就遇到過設(shè)備故障的情況，導(dǎo)致回流焊峰值溫度意外降到了225℃，結(jié)果當(dāng)天的虛焊缺陷率就達(dá)到了12%，直到修好設(shè)備將峰值溫度調(diào)回245℃的標(biāo)準(zhǔn)范圍后，虛焊缺陷率才恢復(fù)正常。除此之外，恒溫時(shí)間也不能太短，如果恒溫時(shí)間低于60s，焊劑就無法充分活化，也就不能徹底清除焊盤和引腳表面的氧化層，即使錫膏融化了也無法很好地附著，還是會出現(xiàn)虛焊。冷卻速度太快也不行，一旦冷卻速度超過5℃/s，焊點(diǎn)就會快速結(jié)晶，很容易產(chǎn)生細(xì)微的裂紋，表面上看是焊好了，實(shí)際上就是典型的虛焊，后期產(chǎn)品使用過程中很容易出現(xiàn)故障。

焊盤清潔度這個(gè)問題很容易被大家忽略，尤其是在批量生產(chǎn)、趕工期的時(shí)候，很多工人為了提高效率，會直接把PCB板從倉庫拿出來就進(jìn)行印刷操作，完全不檢查PCB板表面的清潔狀況，而板面上附著的灰塵、油污，甚至是工人手上的指紋，都會嚴(yán)重影響錫膏的潤濕性，導(dǎo)致焊料無法均勻附著在焊盤上，最終引發(fā)虛焊問題。車間現(xiàn)在特意增加了等離子清洗這道工序，就是為了徹底清潔PCB板表面的雜質(zhì)，僅僅這一個(gè)小小的改動，虛焊缺陷率就又下降了1.5%，效果非常明顯。除此之外，元器件引腳的氧化問題也不能忽視，氧化嚴(yán)重的元器件建議直接報(bào)廢，不要勉強(qiáng)使用，而氧化程度輕微的元器件，可以通過打磨的方式去除表面氧化層后再使用，這樣能有效減少虛焊的發(fā)生。

錫珠就是焊接后，PCB板上、元器件旁邊冒出來的大小不一的小錫球，看著不起眼也不影響表面觀感，但只要直徑超過0.3mm就很容易造成電路短路，尤其是精密板卡這類對焊接精度要求極高的產(chǎn)品更是絕對不能出現(xiàn)錫珠。小批量試產(chǎn)的時(shí)候往往一切正常沒什么問題，可一旦上了流水線進(jìn)行大批量連續(xù)生產(chǎn)，錫珠就會扎堆出現(xiàn)，這是這么多年來最常遇到的情況，也是最讓人頭疼、最影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品良率的問題。

虛焊比錫珠更煩人也更難排查，它表面上看起來焊點(diǎn)完好無損、沒有任何異常，可只要用手輕輕一掰就會脫落，而且其導(dǎo)通性非常差，常常導(dǎo)致產(chǎn)品在出廠檢測時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)都合格，可送到客戶手里使用一段時(shí)間后就會頻繁出現(xiàn)故障，排查這種隱藏的虛焊問題不僅特別麻煩，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力，其返修成本也極高，有時(shí)候甚至比重新生產(chǎn)一批產(chǎn)品還要?jiǎng)澦恪Ｋ?jīng)就有一批發(fā)往客戶的產(chǎn)品，因?yàn)闆]有排查出隱藏的虛焊問題被客戶全部退回，直接損失了十幾萬，從那以后，車間對虛焊的管控就變得格外嚴(yán)格，每一道與焊接相關(guān)的工序都加了專門的檢查環(huán)節(jié)，就是為了避免再出現(xiàn)類似的損失。