PCB/PCBA失效分析

1、基材對虛焊的影響

焊盤、元器件的表面氧化嚴(yán)重、生產(chǎn)儲運(yùn)過程中造成的表面污損、焊接面金屬材質(zhì)不合格，都將影響助焊劑對焊接表面的除氧能力。如果焊接表面金屬氧化物不能完全去除，將形成潤濕不良或完全不潤焊，焊點界面不能形成金屬化合物層，就造成虛焊。

基板、元器件變形，使元器件焊接端不能很好地與焊錫膏接觸，焊接時易產(chǎn)生立碑、虛焊。

2、焊錫膏對虛焊的影響

焊錫膏由助焊劑與焊錫粉混合而成，是焊接工藝中的關(guān)鍵材料。

焊錫粉作為金屬釬料，熔點較低，在常溫下保持較穩(wěn)定的理化特性，而在高溫熔融狀況下，表現(xiàn)較為活躍，容易與常用電子導(dǎo)電材料（Cu、Ni、Ag、Au等）發(fā)生反應(yīng)，生成金屬化合物，形成良好的焊點，smt貼片打樣廠家一般采用錫及其合金。焊料合金中如果摻入有害雜質(zhì)或合金成份比例不達(dá)標(biāo)，將使焊料合金的理化性能發(fā)生改變。合金的熔點、熔程發(fā)生變化，潤濕能力下降，在焊接過程中容易產(chǎn)生虛焊。焊錫粉的氧含量過高，消耗過多助焊劑活性成份，也會造成因活性降低而產(chǎn)生的虛焊。

助焊劑的作用是在焊接過程中，始終保持一定的活性，能不斷地將焊接范圍內(nèi)的金屬氧化物還原，并且還原速度不能小于焊接過程中金屬因高溫而氧化的速度。如果助焊劑在焊接過程某一時間的活性減弱或消失，焊料對被焊金屬表面的潤濕將無法繼續(xù)進(jìn)行，從而形成不潤濕或退潤濕現(xiàn)象，產(chǎn)生虛焊缺陷。如果焊錫膏助焊劑中活性太強(qiáng)，焊錫粉與助焊劑中的酸性物質(zhì)反應(yīng)加劇，錫膏粘度上升直至發(fā)干，錫膏的儲存和使用壽命減少或失效。發(fā)干的錫膏會堵塞網(wǎng)孔，造成少錫膏、漏印，焊接中因缺少錫膏而產(chǎn)生空焊或虛焊。

觸變性能不好的焊錫膏，也會因印刷不良而產(chǎn)生焊接缺陷。

3、制程工藝對虛焊的影響

印刷工藝參數(shù)調(diào)整不合適也會導(dǎo)致虛焊的產(chǎn)生。印刷偏移，錫膏未印在焊盤上規(guī)定位置，元器件無法很好地與錫膏接觸，易產(chǎn)生立碑或虛焊。堵網(wǎng)使焊盤上錫膏量減少，或漏印，因焊盤與元器件之間仍有一定距離，如果沒有足夠的焊料金屬填充，則無法形成良好焊點，產(chǎn)生虛焊缺陷。刮刀壓力過大，也會造成少錫膏現(xiàn)象。

貼片偏移導(dǎo)致元器件不能正確地貼在錫膏上，焊接時易產(chǎn)生虛焊。貼片壓力過小，元器件沒有很好地依靠粘著力被錫膏固定在焊盤上，過回流爐時受熱風(fēng)吹、輸送軌道或網(wǎng)帶振動等因素影響，易發(fā)生偏移而導(dǎo)致虛焊。

回流溫度設(shè)置不合理也會導(dǎo)致虛焊。預(yù)熱溫度過高、時間過長，助焊劑中活性成份在焊接前消耗大部分，焊接時助焊能力下降導(dǎo)致虛焊；預(yù)熱溫度過低、時間過短，助焊劑不能在焊接前去除金屬表面氧化層，焊接時產(chǎn)生不潤濕現(xiàn)象，導(dǎo)致虛焊。焊接溫度過低、時間過短，焊料金屬未能完全熔融，或熔化時間短，焊料金屬與被焊金屬表面不能形成均勻的金屬化合物層，形成裂縫或虛焊；焊接溫度過高、時間過長，助焊劑中活性成分揮發(fā)加快，金屬表面迅速形成新的氧化層，影響焊料潤濕效果，產(chǎn)生虛焊。

4、設(shè)備對虛焊的影響

設(shè)備的精度、安裝調(diào)試、維護(hù)保養(yǎng)不符合要求，因印刷、貼片不良而造成虛焊?；亓鳡t熱風(fēng)溫度波動過大、熱電偶精度不夠使溫度偏離工藝參數(shù)、傳輸系統(tǒng)振動過大導(dǎo)致焊接過程中產(chǎn)生擾錫，等等原因都有可能導(dǎo)致虛焊。

5、設(shè)計不合理產(chǎn)生虛焊

PCB板在設(shè)計時對元器件的布局未考慮回流時熱風(fēng)的通道，使回流焊接過程中部分焊點熱風(fēng)受阻，溫度不能達(dá)到焊接要求，因而產(chǎn)生虛焊。

吸熱較多的大元器件集中布置在PCB板上某一位置，導(dǎo)至該處焊點升溫速度慢，實際焊接溫度低、焊接時間短，造成虛焊。

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