PCB焊接常见问题及成因解析
一、PCB板面脏污

助焊剂固含量超标,致使其中不可挥发组分残留量增多,焊接后难以彻底清除。焊接前未开展预热处理,或预热温度未达标(尤其浸焊场景下,常伴随浸焊时长不足的问题),导致助焊剂无法充分活化并挥发。PCB板在焊接设备内的传输速度过快,预热阶段助焊剂未能完全挥发,大量残留在板面。
锡炉温度未达到标准焊接要求,助焊剂与锡液反应不充分,容易形成残留脏污。锡炉内锡液杂质含量超标,或锡纯度(度数)偏低,与助焊剂反应后会产生额外残留物。为抑制锡液氧化添加的防氧化剂或防氧化油,在焊接过程中附着于PCB板面,形成脏污。
助焊剂涂布量超出合理区间,多余部分无法通过后续工序清除。PCB板上插座、开放性元件数量较多,且未针对此类元件单独设计预热流程,造成局部助焊剂残留。元件引脚与PCB板孔尺寸不匹配(板孔过大),焊接时助焊剂会随锡液上升至板面并留存。
PCB板出厂时已预涂松香,焊接时与额外添加的助焊剂叠加,进一步提升了残留脏污的风险。搪锡工艺中,助焊剂润湿性过强,过度浸润焊盘后易形成残留。PCB板设计存在工艺短板,过孔数量不足,导致焊接时助焊剂挥发通道受阻,大量滞留在板面。
手浸锡操作时,PCB板放入锡液的角度不当,影响助焊剂挥发路径,引发残留问题。助焊剂使用过程中,长期未补充稀释剂,浓度逐渐升高,不可挥发成分占比增加,最终导致残留量上升。
二、焊接着火

助焊剂闪点未满足安全工艺标准,且未添加阻燃成分提升防火性能,接触高温时极易起火。焊接设备未配备风刀装置,导致助焊剂涂布量超标,预热阶段多余的助焊剂滴落到加热管表面,高温下引发燃烧。
风刀安装角度不合理,造成助焊剂在PCB板表面涂布不均,局部区域堆积过量,预热时易滴落起火。PCB板表面粘贴的胶条数量过多,且胶条材质耐高温性差,在预热或焊接过程中被引燃。
助焊剂在PCB板上涂布过量,未被风刀吹匀或充分挥发,焊接时向下滴落至加热管,接触高温后起火。传输速度异常:速度过快时,助焊剂未完全挥发就进入焊接区,多余助焊剂滴落引发起火;速度过慢时,PCB板长期处于高温环境,板面温度过高增加起火风险。
预热温度设定过高,超出助焊剂耐受范围,导致助焊剂提前燃烧。工艺设计存在缺陷,例如PCB板材耐高温性能不佳,或加热管与PCB板间距过近,造成局部温度过高引发起火。
三、腐蚀(元器件发绿,焊点发黑)

电路板中的铜材质与助焊剂发生化学反应,生成绿色铜基化合物,导致元器件出现发绿现象。焊点中的铅锡合金与助焊剂发生化学反应,生成黑色铅锡化合物,造成焊点发黑。
预热环节不充分(包括预热温度偏低、传输速度过快两种情况),助焊剂无法充分挥发,板面残留量增加,为腐蚀反应提供了必要条件。助焊剂残留物质具有吸水特性,且残留中水溶物的电导率未达标,吸水后形成导电液,加速腐蚀进程。
使用需清洗型助焊剂,但焊接完成后未按规范清洗,或清洗不及时,残留助焊剂长期与元器件、焊点接触引发腐蚀。助焊剂活性过强,即便焊接后少量残留,也会与元器件、焊点材质发生腐蚀反应。部分电子元器件材质特殊,与助焊剂中的活性物质兼容性差,易发生化学反应导致腐蚀。
四、连电、漏电
助焊剂在PCB板面形成离子型残留,或残留助焊剂吸收空气中的水分,因吸水后具备导电性,导致电路出现连电或漏电问题。PCB板设计不合理,如线路布线间距过小,焊接后易因残留物质或锡珠造成线路导通。PCB板阻焊膜质量不达标,绝缘性能差,长期使用或处于潮湿环境中易导电,引发连电、漏电故障。
五、漏焊、虚焊

助焊剂活性未达到焊接需求,无法有效清除焊盘与元件脚的氧化层。助焊剂润湿性能不足,难以充分浸润焊盘与元件脚,导致锡液无法均匀附着。助焊剂涂布量过少,未能覆盖全部焊盘与元件脚,局部区域缺少焊接介质。
助焊剂涂布不均匀,部分焊盘或元件脚未接触到助焊剂,影响焊接效果。PCB板存在局部区域无法正常涂布助焊剂的情况(如阻焊膜覆盖、表面油污等),导致该区域出现漏焊。PCB板局部焊盘未有效沾锡,可能由焊盘氧化、锡液流动性差等因素导致。
部分焊盘或元件引脚氧化程度严重,助焊剂无法彻底去除氧化层,锡液无法附着形成有效焊点。PCB板布线设计不合理,元件分布杂乱,影响焊接时锡液的流动与浸润范围。PCB板传输方向与波峰方向不匹配,导致部分元件脚无法有效接触锡液。
锡液中锡含量不足,或铜等杂质超标,造成锡液熔点(液相线)升高,焊接时锡液流动性差,易形成虚焊。助焊剂发泡管存在堵塞或漏气问题,导致发泡不均匀,PCB板表面助焊剂涂布失衡。风刀参数设置不当,未能将助焊剂吹匀,局部区域助焊剂过多或过少。
传输速度与预热温度配合不协调,如速度过快但预热温度低,助焊剂未活化;速度慢但预热温度高,助焊剂提前失效。手浸锡操作方法不当,如PCB板浸入角度、停留时间偏差,导致锡液接触不充分。焊接设备链条倾角不合理,影响PCB板与锡液的接触压力与面积。波峰焊设备的波峰表面不平整,部分区域锡液高度不足,无法实现有效焊接。
六、焊点颜色异常
助焊剂相关问题:本质是助焊剂选型不符合实际工艺要求,导致焊点颜色偏差,可通过调整助焊剂中的添加剂成分改善。此外,助焊剂对焊点存在轻微腐蚀作用,焊接后会改变焊点表面颜色。锡液中锡含量过低,或杂质成分过高,会导致焊点凝固后颜色出现异常。
七、短路
(一)锡液导致短路
A. 焊接过程中出现连焊现象,且未通过检测环节发现,导致成品短路。B. 锡液温度未达到正常工作温度,流动性差,焊点之间易形成“锡丝”搭桥,造成短路。C. 焊点之间存在细微锡珠,锡珠将相邻焊点连接,形成隐性短路。D. 焊接时直接出现连焊(架桥)现象,相邻焊点被锡液连通。
(二)助焊剂导致短路
A. 助焊剂活性偏低、润湿性能较差,导致锡液在焊点间分布不均,出现连锡短路。B. 助焊剂绝缘阻抗未达到标准要求,绝缘性能差,焊点间因助焊剂残留形成导电通路,引发短路。
(三)PCB板导致短路
例如PCB本身阻焊膜脱落,造成短路。
八、烟大、味大
(一)助焊剂本身问题
A. 若选用普通类型树脂作为助焊剂成分,焊接时产生的烟气量会相对较大。B. 助焊剂所用溶剂自身气味较浓,或具有刺激性气味,焊接加热时会挥发扩散。C. 部分活化剂加热后易产生大量烟雾,且伴随刺激性气味。
(二)设备及环境问题
排风系统不完善,导致焊接产生的烟雾和气味无法及时排出。
九、飞溅、锡珠

(一)助焊剂因素
A. 助焊剂中的水分含量偏高(或超出标准规定范围),加热时水分快速汽化,导致锡液飞溅、产生锡珠。B. 助焊剂中含有高沸点成分,预热阶段无法充分挥发,进入焊接区后受高温汽化,引发锡液飞溅。
(二)工艺因素
A. 预热温度设定过低,助焊剂中的溶剂无法完全挥发,焊接时溶剂汽化带动锡液飞溅。B. 传输速度过快,PCB板未达到预期预热效果,助焊剂挥发不彻底,后续焊接产生锡珠。C. 设备链条倾角不合理,PCB板与锡液接触时易包裹空气形成气泡,气泡爆裂后导致锡液飞溅、产生锡珠。
D. 助焊剂涂布量过大(未配备风刀或风刀性能不佳),多余助焊剂受热汽化引发锡液飞溅。E. 手浸锡操作方法不当,如PCB板浸入速度过快、角度偏差,导致空气卷入锡液形成气泡。F. 工作环境湿度超标,空气中水分附着于PCB板或锡液表面,加热时引发飞溅。
(三)PCB板因素
A. 板面潮湿,未经完全预热,或存在水分残留。B. PCB排气孔设计不合理,造成PCB与锡液间窝气。C. PCB设计不合理,零件脚过于密集导致窝气。D. PCB贯穿孔质量不佳。
十、上锡不好,焊点不饱满
助焊剂润湿性能差,无法充分浸润焊盘与元件脚,锡液难以均匀铺展。助焊剂活性较弱,无法有效去除焊盘、元件脚表面的氧化层,导致锡液附着困难。助焊剂润湿或活化所需温度偏低,且有效作用范围较窄,焊接时无法覆盖全部焊接区域。
若采用双波峰焊接工艺,第一次过锡时助焊剂中的有效成分已完全挥发,后续第二次过锡时因无助焊剂辅助,导致上锡不佳。预热温度过高,使助焊剂中的活化剂提前激发活性,待PCB板进入锡波焊接时,活化剂已失效或活性大幅减弱。
传输速度过慢,PCB板在预热区停留时间过长,导致预热温度过高,助焊剂提前失效。助焊剂涂布不均匀,部分焊盘或元件脚未接触到助焊剂,影响锡液附着。焊盘或元器件引脚氧化程度严重,助焊剂无法完全清除氧化层,导致“吃锡”不良,焊点不饱满。
助焊剂涂布量过少,未能完全浸润PCB板焊盘及元件脚,局部区域缺少焊接介质。PCB板设计不合理,元器件排布方式影响锡液流动路径,导致部分元器件上锡受阻。
十一、助焊剂发泡不好

助焊剂选型错误,所选型号与发泡设备(如发泡管)不匹配,无法形成稳定泡沫。发泡管孔径过大(通常免洗型助焊剂适配小孔径发泡管,树脂型助焊剂适配大孔径发泡管,孔径不匹配会导致发泡不佳)。
发泡槽的发泡区域设置过大,超出气泵与助焊剂的发泡能力,导致泡沫稀疏。气泵输出气压过低,无法为助焊剂提供足够的发泡动力,泡沫高度与密度不足。发泡管存在气孔堵塞或漏气情况,导致发泡不均匀,部分区域无泡沫或泡沫量少。助焊剂使用过程中,稀释剂添加过多,导致助焊剂浓度过低,无法形成稳定泡沫。
十二、发泡太多
气泵输出气压设定过高,为助焊剂提供的发泡动力过剩,导致泡沫量远超需求。发泡槽的发泡区域设置过小,相同气压下泡沫在小区域内堆积,显得过量。助焊剂槽内添加的助焊剂总量过多,发泡时泡沫易溢出槽体。助焊剂使用过程中未及时添加稀释剂,浓度逐渐升高,发泡能力增强,导致泡沫过量。
十三、助焊剂变色
部分非透明助焊剂中添加了少量感光型添加剂,此类添加剂遇光后会发生变色,但不会影响助焊剂的焊接效果及使用性能。
十四、PCB阻焊膜脱落、剥离或起泡

80%以上的此类问题源于PCB制造过程:A. PCB板生产时表面清洗不彻底,残留油污、杂质等,导致阻焊膜与基材结合不牢固。B. 选用劣质阻焊膜材料,其自身附着力与耐高温性能差,易出现脱落或起泡。C. PCB板材与阻焊膜材质不匹配,热膨胀系数差异较大,受热后易发生剥离。
D. 钻孔工序中,金属碎屑、粉尘等脏污进入阻焊膜与基材之间,破坏结合层。E. 热风整平工序中,PCB板过锡次数过多,阻焊膜反复受热,易老化脱落。此外,助焊剂中的部分添加剂成分具有腐蚀性,可能对阻焊膜产生破坏,导致脱落或起泡。
锡液温度或预热温度过高,超出阻焊膜耐高温极限,导致阻焊膜软化、起泡甚至脱落。焊接过程中,PCB板反复过锡,阻焊膜多次受热老化,结合力下降。手浸锡操作时,PCB板在锡液表面停留时间过长,阻焊膜长时间受高温烘烤,易发生脱落。
十五、高频下电性能改变
助焊剂绝缘电阻低,绝缘性能不符合高频电路要求,导致信号传输受干扰。助焊剂残留在PCB板表面分布不均,造成板上绝缘电阻分布不一致,进而在电路中形成额外的电容或电阻效应,改变原设计电性能。助焊剂的水萃取率未达到标准要求,易吸收空气中水分,影响高频环境下的绝缘稳定性。
注:若采用清洗工艺,焊接后通过专业清洗去除助焊剂残留,上述问题可能不会发生(或可通过清洗解决)。
十六、气孔和针孔
PCB顶部温度过低,电路板中积聚的过多水分会试图通过薄镀铜层逸出,形成气孔或针孔。未将同类组件定向排列在同一方向,导致镀铜工艺效果不佳。引线与孔的比率过小或过大,也会引发此类问题。
十七、冰柱

基板或引脚可焊性差。助焊剂比重偏低。大体积元件在预热段吸热不足,或焊接温度过低。浸锡时间过长。出波峰后的冷却风流角度不当。引脚接触到钎料中的氧化渣。
十八、冷焊

焊盘或引脚发生氧化。传送带或导轨的机械震动,导致焊点冷却时受到外力影响而产生结构紊乱。焊接温度过低,或焊接时间不足。
十九、元件破裂


组装前已存在损坏。焊接过程中,板材与元件之间的热不匹配性导致元件破裂。焊接温度过高。冷却速度过快,造成应力集中,引发元件破裂。
二十、焊盘翘起

波峰焊槽温度过高,或PCB板在高温区停留时间过长。PCB层压板质量差,铜箔与基材结合力不足。焊盘与走线布局不合理,导致机械应力过大。


