[PCB制造工艺] SMT 焊接技术:保障电子元件可靠连接的关键​ ​

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ait0001 发表于 2025-10-17 17:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
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在 SMT(表面贴装技术)加工流程中,焊接是决定电子元件与电路板连接可靠性的核心环节。良好的 SMT 焊接质量,直接影响电子设备的稳定性、使用寿命及性能发挥,尤其在汽车电子、工业控制等对可靠性要求极高的领域,焊接工艺的把控更是重中之重。​



一、SMT 焊接的核心原理​

SMT 焊接主要依赖焊膏的热化学反应实现元件与电路板的连接。焊膏由焊锡粉末、助焊剂及添加剂组成,在回流焊炉的温度循环作用下,助焊剂先去除焊盘与元件引脚表面的氧化层,降低焊接表面张力;随后焊锡粉末受热融化,形成均匀的焊锡合金层,待温度冷却后固化,将元件牢牢固定在电路板焊盘上,形成导电与机械连接的双重作用。​

二、影响 SMT 焊接质量的关键因素​

1、温度曲线控制​
回流焊的温度曲线是焊接质量的 “生命线”,需根据焊膏类型、元件特性精准设定。典型温度曲线分为预热区、恒温区、回流区和冷却区:预热区需缓慢升温(速率通常 1-3℃/s),避免元件因温差过大受损;恒温区(150-180℃)需保证助焊剂充分活化,同时防止焊锡提前融化;回流区需达到焊锡熔点(通常 217-225℃)并保持适当时间(30-60s),确保焊锡完全润湿焊盘与引脚;冷却区需快速降温,形成致密的焊锡合金结构,提升焊接强度。​

2、焊膏质量与应用​
焊膏的锡铅比例、粉末粒度及助焊剂含量,直接影响焊接效果。例如,无铅焊膏(如 SAC305)熔点更高,需匹配更高的回流温度;细粒度焊膏(如 Type 5)更适合微型元件(01005 规格),但对印刷精度要求更高。此外,焊膏印刷厚度需控制在 ±10% 误差内,过厚易导致桥连,过薄则可能出现虚焊。​

3、元件与焊盘预处理​
若元件引脚或电路板焊盘存在氧化、油污等问题,会导致焊锡无法充分润湿,形成 “假焊”。生产前需通过超声波清洗去除焊盘油污,对氧化严重的元件进行镀锡或浸锡处理,确保焊接表面的清洁度与活性。​


三、SMT 焊接常见问题及解决策略​

1、虚焊:表现为焊锡与焊盘 / 引脚连接不牢固,多因温度不足、焊膏量过少或表面氧化导致。解决方法:优化回流温度曲线,确保回流区达到焊锡润湿温度;调整钢网开口尺寸,保证充足焊膏量;加强元件与焊盘的预处理。

2、桥连:相邻焊盘间出现多余焊锡,导致短路。主要源于焊膏印刷过多、钢网开口偏移或元件贴装偏移。解决策略:缩小钢网开口尺寸(尤其是细间距元件),提高贴片机定位精度(±0.02mm 以内),焊接后通过 AOI 设备及时检测并返修。​

3、立碑现象:片式元件(如电阻、电容)一端翘起,多因焊盘受热不均或焊膏量差异导致。应对方法:设计对称的焊盘尺寸,确保元件两端焊盘同步升温;调整焊膏印刷量,避免一端焊膏过多。​
随着电子元件向微型化(如 008004 规格)、高功率方向发展,SMT 焊接技术正朝着 “高精度、低损耗、智能化” 升级。

未来,激光焊接、真空回流焊接等新技术将逐步应用,进一步提升焊接质量的稳定性与一致性,为高端电子制造提供更可靠的工艺支撑。​


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