关于提高SMT焊接质量的若干思考

摘 要：近年来，随着我国微型化电子产品的产生和发展，表面贴装技术也逐渐受到人们的广泛关注。本文笔者首先从SMT的具体工艺入手，然后归纳了影响SMT焊接质量的主要因素；最后如何如何提高SMT焊接质量发表了自己的意见和看法，希望能为相关领域的研究者和工作者提供参考和借鉴。

关键词：SMT焊接；质量；对策

SMT即表面贴装技术，该技术主要指的是将表面贴装元件SMC和SMD贴装至印制电板（PCB）的一类装联技术。随着各类电子产品的问世，SMT逐渐取代了传统的插装工艺，运用该新型技术能够将传统的电子器件的体积压缩至十分之一，提高了电子产品组装的密度、可靠性、工作效率，缩小了电气产品组装的体积，降低了成本，实现了生产的自动化。而焊接作为SMT工艺的核心环节，具有重要作用，但是当前影响SMT焊接质量还存在很多因素，因此探讨如何提高SMT焊接质量具有重要意义。

1 SMT工艺分析

通常情况下，SMT主要有两种组装方式，其一为单面组装，其二为双面组装，不同的组装方式有与之相对的工艺流程。如果在PCB单面组装SMC/SMD时，焊接的方式为回流焊接。最典型的组装工艺为：首先在PCB上点涂或者在丝网印刷上焊接膏；然后在进行回流焊接，最后再进行清洗和测试等。如果在PCB的双面组装SMC/SMD时，其典型的工艺则为：首先在一面粘结、固化SMC/SMD，然后将其翻转后再在另一面贴装SMC/SMD，再开展回流焊接操作，最后再进行清洗和测试等工序。

2 影响SMT焊接质量的主要因素

SMT焊接的良好的判断标准为其外观润湿性优良，元件的高度适中，使用的焊料量适当，焊盘和引线的焊接部位全部被焊料覆盖并且焊接的表面完整、光滑且有光亮。但是考虑到SMT在生产过程中涉及的工序繁多，因各种因素难免会出现湿润不良、桥接、焊锡球以及竖碑等缺陷。因此归纳起来，影响SMT焊接质量主要有以下四个因素：一是PCB焊盘的设计工艺不够完善，这也是引起SMT焊接存在缺陷的主要原因。这类因素常常会导致吊桥、桥接、旋转、元件等漂浮移位以及立碑等现象；二是印刷工艺不当，引起线路板印刷时产生边缘不齐、拉尖、错位、凹形等现象；三是贴装工艺设置不当，贴装工艺作为保证SMT焊接质量的关键环节，但是在焊接过程中因常常发生贴装元器张冠李戴、贴装压力不当以及贴装位置错误等问题；四是焊接措施不当，预热区温度控制不当，对峰值温度的控制不尽合理以及冷却速度不妥等问题[1]。

3 提高SMT焊接质量的对策分析

在SMT焊接中，重要的是再流焊，而再流焊的核心环节为利用外部热源加热，从而让使焊料熔化面再次被流动浸润，以此便完成了电路板的整个焊接操作。通过温度曲线能够清楚、直观的对整个焊接过程中元件的温度变化情况分析，以便采取有效措施控制温度，避免因为温度过高对元件造成损坏，切实保证了焊接的质量。

（一）预热区温度控制适宜

若在焊接过程中，预热区的温度升高过快，直接产生的后果为达到峰值温度的时间变短，如此便导致在进入焊接区前，焊膏内部的水分和溶剂无法得到完全挥发，在进行焊接时便会引起水分和溶剂沸腾，让焊料颗粒撒在PCB板上，形成了焊锡球。反之，若预热区的温度上升速度过慢，对于细间距元件来说，会因为漏印的焊膏数量过少，在到达峰值温度区域之前，焊膏中大部分的活化剂便已经为消耗掉。如此便会引起峰值区域中的活化剂数量不够，在SMT焊接过程中便容易出现引脚桥接。针对该现象，要注意控制好预热区的问题，一般而言，规定的最大温升速率为40℃/s，在具体焊接时常常是将温升速率设置为10℃/s -30℃/s，最典型的温升速率为20℃/s。

（二）峰值温度控制适宜

若峰值温度过低或者回流的时间太短，无法生成具有一定厚度的金属间合金层，如此便会降低焊点结合的强度，甚至还可能引发焊料熔融不够成分以及冷焊的现象。反之若峰值温度过高或者回流时间太长，又反而会增加共界金属化合物的产生，引起焊点发脆，降低了焊点的强度。由于SMT焊接的峰值温度主要跟焊膏的种类有关，因此一般推荐峰值温度为焊膏的熔点温度再加上20℃至40℃[2]。例如：如果熔点为179℃的锡铅焊膏（Sn占62%、Pb占36%、Ag占2%），那么峰值温度便可以控制在210℃至230℃，考虑到再流焊的时间不能太长，最好控制在30S至60S，以防对元件产生不良影响。

（三）科学控制好冷却速度

将冷却速度控制好不仅有助于得到明亮的焊点，而且还能够得到较好的外形和较低的接触角度。不论冷却过快还是冷却过慢都可能产生不良后果，若冷却的速度过慢，会形成较大的结晶颗粒，引起焊点的抗疲劳性能降低，而若冷却速度过快，很容易出现元件体和焊点裂纹，冷却降低速率最好为3℃/s至10℃/s，温度冷却至75℃即可。

4 结语

综上所述，当前表面贴装技术（SMT）已经成为电子组装行业中使用最为普遍的一种技术和工艺，已经被运用于各个领域中。虽然影响SMT焊接质量的主要因素有PCB焊盘的设计工艺不够完善、印刷工艺不当、贴装工艺设置不当、焊接措施不当等，但是大量实践证实，很多因素可以通过完善的工艺和管理来避免，另外还需要相关科技工作者不断钻研，探究SMT焊接的新方法。

参考文献

[1]高玲，王留奎.影响SMT焊接质量的因素与对策[J].黄河水利职业技术学院学报，2009（01）：52-54.

[2]陈贤瑜.影响SMT焊接质量的因素及改善举措[J].电子技术与软件工程，201（21）：159.