PCB/PCBA失效分析

1、基材对虚焊的影响

焊盘、元器件的表面氧化严重、生产储运过程中造成的表面污损、焊接面金属材质不合格，都将影响助焊剂对焊接表面的除氧能力。如果焊接表面金属氧化物不能完全去除，将形成润湿不良或完全不润焊，焊点界面不能形成金属化合物层，就造成虚焊。

基板、元器件变形，使元器件焊接端不能很好地与焊锡膏接触，焊接时易产生立碑、虚焊。

2、焊锡膏对虚焊的影响

焊锡膏由助焊剂与焊锡粉混合而成，是焊接工艺中的关键材料。

焊锡粉作为金属钎料，熔点较低，在常温下保持较稳定的理化特性，而在高温熔融状况下，表现较为活跃，容易与常用电子导电材料（Cu、Ni、Ag、Au等）发生反应，生成金属化合物，形成良好的焊点，smt贴片打样厂家一般采用锡及其合金。焊料合金中如果掺入有害杂质或合金成份比例不达标，将使焊料合金的理化性能发生改变。合金的熔点、熔程发生变化，润湿能力下降，在焊接过程中容易产生虚焊。焊锡粉的氧含量过高，消耗过多助焊剂活性成份，也会造成因活性降低而产生的虚焊。

助焊剂的作用是在焊接过程中，始终保持一定的活性，能不断地将焊接范围内的金属氧化物还原，并且还原速度不能小于焊接过程中金属因高温而氧化的速度。如果助焊剂在焊接过程某一时间的活性减弱或消失，焊料对被焊金属表面的润湿将无法继续进行，从而形成不润湿或退润湿现象，产生虚焊缺陷。如果焊锡膏助焊剂中活性太强，焊锡粉与助焊剂中的酸性物质反应加剧，锡膏粘度上升直至发干，锡膏的储存和使用寿命减少或失效。发干的锡膏会堵塞网孔，造成少锡膏、漏印，焊接中因缺少锡膏而产生空焊或虚焊。

触变性能不好的焊锡膏，也会因印刷不良而产生焊接缺陷。

3、制程工艺对虚焊的影响

印刷工艺参数调整不合适也会导致虚焊的产生。印刷偏移，锡膏未印在焊盘上规定位置，元器件无法很好地与锡膏接触，易产生立碑或虚焊。堵网使焊盘上锡膏量减少，或漏印，因焊盘与元器件之间仍有一定距离，如果没有足够的焊料金属填充，则无法形成良好焊点，产生虚焊缺陷。刮刀压力过大，也会造成少锡膏现象。

贴片偏移导致元器件不能正确地贴在锡膏上，焊接时易产生虚焊。贴片压力过小，元器件没有很好地依靠粘着力被锡膏固定在焊盘上，过回流炉时受热风吹、输送轨道或网带振动等因素影响，易发生偏移而导致虚焊。

回流温度设置不合理也会导致虚焊。预热温度过高、时间过长，助焊剂中活性成份在焊接前消耗大部分，焊接时助焊能力下降导致虚焊；预热温度过低、时间过短，助焊剂不能在焊接前去除金属表面氧化层，焊接时产生不润湿现象，导致虚焊。焊接温度过低、时间过短，焊料金属未能完全熔融，或熔化时间短，焊料金属与被焊金属表面不能形成均匀的金属化合物层，形成裂缝或虚焊；焊接温度过高、时间过长，助焊剂中活性成分挥发加快，金属表面迅速形成新的氧化层，影响焊料润湿效果，产生虚焊。

4、设备对虚焊的影响

设备的精度、安装调试、维护保养不符合要求，因印刷、贴片不良而造成虚焊。回流炉热风温度波动过大、热电偶精度不够使温度偏离工艺参数、传输系统振动过大导致焊接过程中产生扰锡，等等原因都有可能导致虚焊。

5、设计不合理产生虚焊

PCB板在设计时对元器件的布局未考虑回流时热风的通道，使回流焊接过程中部分焊点热风受阻，温度不能达到焊接要求，因而产生虚焊。

吸热较多的大元器件集中布置在PCB板上某一位置，导至该处焊点升温速度慢，实际焊接温度低、焊接时间短，造成虚焊。

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