线路板上锡及不良是由什么原因造成的？
时间：2025年12月16日
线路板（PCB）上锡不良是一个常见的焊接工艺问题，它会严重影响电气连接可靠性和产品寿命。其根本原因通常涉及 “材料、工艺、设备、环境、设计” 五大方面，且往往是多个因素共同作用的结果。以下是详细的根本原因分析和分类：一、 PCB板材及焊盘本身问题（材料端）
这是最基础也是最常见的原因之一。焊盘氧化/污染：原因：焊盘（尤其是长期存放的PCB或元器件）表面与空气接触，形成氧化层（如铜氧化成黑色的CuO或红色的Cu₂O）。此外，也可能被油脂、指纹、汗渍、灰尘、硅油等有机物污染。表现：锡在焊盘上呈球状，无法铺展开（润湿不良），形成虚焊或假焊。焊盘镀层不良：原因：PCB表面处理工艺（如镀金、沉金、OSP、喷锡、沉银）存在质量问题。例如：OSP膜：过厚、不均匀或存放时间过长导致失效。沉金：金层过薄（镍层氧化）或发生“金脆”现象（焊点中金含量过高，与锡形成脆性化合物）。喷锡：锡层粗糙、氧化或有杂质。PCB设计或制造缺陷：焊盘设计不合理：如焊盘与引脚尺寸不匹配、热容量差异过大导致热失衡。阻焊层问题：阻焊（绿油）污染焊盘、或阻焊层过厚侵入焊盘边缘。板材受潮：PCB吸潮，在焊接瞬间高温下产生蒸汽，导致爆锡、空洞或分层。二、 焊接材料问题（锡膏/焊锡丝/助焊剂）锡膏/助焊剂质量问题：活性不足：助焊剂无法有效去除氧化膜。金属含量/颗粒度异常：锡膏中金属粉末氧化、颗粒不均匀。粘度不当：印刷时出现塌落或拉尖。过期或储存不当：未按规定冷藏或回温，导致助焊剂性能下降。助焊剂选择错误：选用的助焊剂类型（如R, RA, RMA, 免洗，水基）与工艺（如波峰焊、回流焊）和清洁要求不匹配。三、 焊接工艺与参数问题（法）
温度曲线不当（回流焊/波峰焊）：预热区温度/时间不足：助焊剂未充分活化，溶剂未完全挥发，易产生锡珠、溅锡。焊接（回流/浸润）温度过低或时间过短：锡的流动性差，润湿不充分，形成冷焊。峰值温度过高或时间过长：导致助焊剂过早耗尽失效、PCB或元件热损伤、焊盘过度氧化。冷却速率不当：影响焊点微观结构，可能导致焊点脆性增加。波峰焊参数问题：波峰高度/角度不当：接触不充分或挂锡。锡槽温度：过低导致流动性差，过高加剧氧化。传输带速度：影响热容量和接触时间。四、 设备与操作问题（人+机）
印刷工艺（针对锡膏）：钢网问题：开孔设计不佳（尺寸、形状）、孔壁不光滑、堵塞、张力不足。刮刀：压力、角度、速度设置不当，或刮刀磨损。印刷对位：不准，导致锡膏未印在焊盘上。贴装问题：元件贴装压力过大，将锡膏挤压出焊盘。元件偏移，导致焊后形成桥连或虚焊。手工焊接问题：烙铁温度不合适，烙铁头氧化。焊接时间不足或过长。操作不当，未清洁烙铁头或未添加助焊剂。设备维护不良：波峰焊锡槽内杂质（主要是铜）含量超标，影响焊锡流动性。炉膛内氧气含量过高（氮气保护不足），加剧氧化。五、 元器件问题
引脚/端子氧化：与PCB焊盘氧化类似，镀层（如锡铅、纯锡）氧化或污染。引脚共面性差：多引脚器件（如QFP）有引脚翘起，无法与焊盘接触。元件热质量大：大型元件吸热多，导致实际焊接温度不足。六、 环境因素
车间温湿度控制不当：湿度过高：PCB和元件吸潮，焊接时产生蒸汽，引发锡珠、空洞。空气中粉尘、硫化物等污染物多：加速焊盘和引脚的氧化或腐蚀。静电防护不足：可能导致元器件内部损伤，但通常不直接表现为上锡不良。上锡不良的典型表现形式及可能的主要原因对应润湿不良/不沾锡：焊盘/引脚氧化、污染；助焊剂活性不足；温度过低。虚焊/假焊：润湿不良的轻微表现；焊接时间/热量不足；焊盘与引脚间有微动。冷焊（焊点表面粗糙、呈颗粒状）：焊接温度不足或热量撤走过快。锡珠/溅锡：PCB/元件受潮；升温速率过快；锡膏印刷塌落。桥连/连锡：锡量过多（钢网开孔过大、厚度过厚）；元件贴装偏移；回流焊预热不足，锡膏坍塌。焊点空洞：PCB或元件受潮；焊接时气体逸出；锡膏中溶剂挥发不充分。解决与预防思路严格来料检验：检查PCB和元器件的可焊性、镀层质量、存储条件及有效期。优化工艺参数：通过反复试验，建立最适合当前产品的回流焊/波峰焊温度曲线。加强设备与工具维护：定期清洁钢网、波峰焊锡槽、更换烙铁头。规范作业：加强操作员培训，佩戴防静电手套，避免用手直接触摸焊盘。控制环境：确保车间温湿度在规定范围内（如温度22±3℃，湿度30-60%RH）。做好首件检查和过程监控：及时发现并调整工艺偏移。解决上锡不良问题需要采用 系统性分析方法（如鱼骨图），从现象入手（何种不良？发生在哪个位置？是否具有规律性？），逐一排查上述可能的因素，才能准确找到根本原因并实施有效对策。
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