SMT（Surface Mount Technology，表面貼裝技術）貼片加工是現代電子制造中的核心環節，通過自動化設備將電子元件精準貼裝到PCB（印刷電路板）上。盡管技術成熟，但在實際生產中仍可能因材料、設備、工藝或環境等因素導致問題。以下是常見的三大問題及其成因、影響及解決方案：

一、焊接不良（虛焊、冷焊、橋接等）

1. 問題表現

• 虛焊：焊點表面無光澤，電氣連接不穩定，時通時斷。

• 冷焊：焊點呈粗糙顆粒狀，機械強度不足，易斷裂。

• 橋接：相鄰焊點間出現多余焊錫，導致短路。

2. 成因分析

• 溫度控制不當：回流焊爐溫曲線不合理（如預熱不足、峰值溫度過高/過低），導致焊錫未充分熔化或氧化。

• 焊膏問題：焊膏印刷量不均、過期變質，或金屬含量（錫粉比例）不符合標準。

• PCB與元件問題：PCB焊盤氧化、污染，或元件引腳可焊性差（如鍍層脫落）。

• 貼裝壓力異常：貼片機壓力過大導致元件引腳變形，或壓力不足導致焊膏未完全覆蓋焊盤。

3. 解決方案

• 優化爐溫曲線：根據焊膏規格書調整預熱、保溫、回流、冷卻階段溫度，確保焊錫充分熔化且不氧化。

• 嚴格焊膏管理：使用前檢查焊膏保質期、儲存條件（如冷藏），印刷后及時回流，避免長時間暴露。

• 清潔PCB與元件：焊接前用等離子清洗或化學清洗去除焊盤氧化層，確保可焊性。

• 調整貼裝參數：根據元件尺寸和PCB厚度，優化貼片機壓力、速度及吸嘴選擇。

二、元件偏移或立碑（Tombstoning）

1. 問題表現

• 元件偏移：貼裝后元件位置偏離設計坐標，導致焊接不良或短路。

• 立碑：兩引腳元件（如電阻、電容）一端翹起，形似墓碑，無法形成有效連接。

2. 成因分析

• 貼片機精度不足：機械定位誤差、吸嘴磨損或真空吸力不足，導致元件貼裝偏移。

• 焊膏印刷不均：鋼網開口尺寸偏差、印刷壓力不當，導致焊膏量不一致，元件兩端受力不均。

• PCB設計缺陷：焊盤尺寸不對稱、間距過大，或元件布局不合理（如靠近大熱容元件）。

• 環境因素：車間振動、溫度波動影響貼片機穩定性。

3. 解決方案

• 提升貼裝精度：定期校準貼片機，更換磨損吸嘴，調整真空吸力參數。

• 優化鋼網設計：根據元件尺寸和焊盤間距，設計合理的鋼網開口（如梯形開口減少焊膏量差異）。

• 改進PCB布局：縮小焊盤間距，避免元件靠近大熱容區域（如散熱片），確保受熱均勻。

• 控制環境因素：將貼片機安裝在防振平臺上，保持車間溫度穩定（如25℃±3℃）。

三、PCB板變形或損傷

1. 問題表現

• 變形：PCB在回流焊過程中因受熱不均導致彎曲、扭曲，影響元件貼裝精度。

• 損傷：PCB表面劃傷、焊盤脫落，或元件引腳穿透PCB導致短路。

2. 成因分析

• PCB材質問題：基材（如FR-4）厚度不均、銅箔厚度不足，或阻焊層附著力差。

• 工藝參數不當：回流焊溫度過高、升溫速率過快，導致PCB內部應力集中。

• 機械應力：貼片機吸嘴壓力過大、傳送軌道卡板，或分板機切割不當。

• 存儲與運輸：PCB受潮、堆放不當導致變形。

3. 解決方案

• 選擇優質PCB：要求供應商提供符合IPC標準的板材，確保厚度均勻、銅箔附著力強。

• 優化回流焊參數：降低升溫速率（如≤3℃/s），設置合理的預熱和保溫階段，減少熱應力。

• 調整機械參數：降低貼片機吸嘴壓力，優化傳送軌道寬度，避免卡板；使用激光分板機減少機械應力。

• 規范存儲與運輸：PCB應密封防潮，堆放時使用專用托盤，避免重壓或彎曲。

總結與預防建議

1. 過程控制：建立嚴格的工藝參數監控體系，定期檢測設備精度和材料質量。

2. 員工培訓：加強操作人員技能培訓，確保熟悉設備操作和異常處理流程。

3. 持續改進：通過DOE（實驗設計）優化工藝參數，引入AOI（自動光學檢測）等設備提升檢測效率。

4. 供應鏈管理：與供應商建立長期合作關系，確保原材料質量穩定可靠。