做硬件的哥們應(yīng)該都懂，設(shè)計方案再完美，第一次拿到PCBA樣板時那種"開盲盒"的心情。
板子到了，上電——要么直接冒煙，要么時好時壞，Debug三天發(fā)現(xiàn)是某個BGA虛焊，或者一顆0402電阻立碑了。更崩潰的是小批量試產(chǎn)都過了，到了批量階段突然良率斷崖式下跌。
作為一個在SMT貼片行業(yè)摸爬滾打多年的老兵，今天不搞那些虛的"企業(yè)文化宣傳"，就聊點技術(shù)干貨：PCBA加工質(zhì)量到底卡在哪些環(huán)節(jié)？怎么在代工環(huán)節(jié)提前避坑？
先說結(jié)論：90%的PCBA質(zhì)量問題，不是"焊壞了"，而是"設(shè)計就沒考慮到制造端"。
一、為什么你的板子總在SMT環(huán)節(jié)出問題？
很多工程師把PCBA代工當(dāng)成"只要Gerber沒錯，出來的板子就應(yīng)該100%良率"的簡單勞動。但實際上，從錫膏印刷到回流焊，變量多到離譜。
質(zhì)量問題的根源，通常逃不出這五個維度（人、機、料、法、環(huán)）：
1. 鋼網(wǎng)設(shè)計埋雷 你設(shè)計的0.4mm pitch QFN，如果鋼網(wǎng)開孔沒做階梯設(shè)計，或者厚度選擇不當(dāng)（通常0.12mm-0.15mm），刷出來的錫膏量要么少導(dǎo)致虛焊，要么多導(dǎo)致連錫。特別是地線焊盤和信號焊盤面積差異大的情況，不做"分鋼網(wǎng)"處理，回流后虛焊概率極高。
2. 溫度曲線只設(shè)"默認值" 不同板層（2層板和8層板熱容量完全不同）、不同元件密度，回流焊溫度曲線必須單獨調(diào)試。有些小作坊一套曲線打天下，大元件還沒回溫到位，小電容已經(jīng)過熱受損，這種板子短期能用，長期可靠性慘不忍睹。
3. 來料質(zhì)量失控 這事兒很玄學(xué)。同樣是SAMSUNG的電容，不同渠道來料，端面氧化程度可能完全不同。如果IQC（來料檢驗）只是數(shù)數(shù)數(shù)量不對外觀，上線后不上錫的問題大概率會暴雷。特別是庫存超過6個月的元器件，即使真空包裝，端面也可能已經(jīng)劣化。
4. MSD濕敏元件管理混亂 BGA、QFN這些濕敏元件，如果拆封后沒在規(guī)定時間（通常168小時或更少）內(nèi)上線，或者沒做烘烤處理，回流焊時內(nèi)部潮氣膨脹，直接"爆米花"——也就是焊點內(nèi)部微裂，外觀看正常，X-Ray一看全是空洞。
二、SMT產(chǎn)線上那些決定生死的關(guān)鍵質(zhì)量控制點
真正靠譜的代工廠，質(zhì)量控制不是"靠老師傅眼力"，而是一整套預(yù)防體系。
1. 錫膏印刷：決定60%的焊接質(zhì)量
很多質(zhì)量工程師不知道，錫膏印刷缺陷在回流焊后是無法修復(fù)的。
高質(zhì)量的印刷環(huán)節(jié)必須配SPI（錫膏檢測儀），不是可選，是剛需。SPI能實時監(jiān)測：
- 錫膏體積（Volume）：偏離標準值±25%就報警
- 印刷偏移（Offset）：超過0.05mm必須停機校正
- 拉尖、連錫、少錫：2D/3D光學(xué)識別
沒有SPI的產(chǎn)線，相當(dāng)于閉著眼睛印刷，良率全靠運氣。
2. 貼片精度：不僅僅是"貼上去就行"
高速貼片機的精度指標通常寫±0.05mm，但實際影響質(zhì)量的還有：
- Feeder供料穩(wěn)定性：紙帶料和膠帶你用同樣的飛達，送料精度可能差了幾個數(shù)量級
- 元件厚度識別：特別是LED、電解電容這類高度公差大的元件，如果不做高度補償，壓壞PCB或貼飛的情況很常見
- Mark點識別策略：拼板加工時，如果只用單板Mark點，板子稍微變形就偏移，應(yīng)該用局部基準點
3. 回流焊：不是"烤熟"那么簡單
無鉛錫膏（SAC305）的回流窗口很窄：
- 峰值溫度235-245℃（太低潤濕不足，太高板材分層）
- 液相線以上時間（TAL）控制在40-90秒
- 升溫斜率1-3℃/秒（太快元件熱沖擊，太慢助焊劑過早揮發(fā)）
關(guān)鍵技巧： 對于混裝板（既有小0402電容，又有大連接器），必須做"熱均壓設(shè)計"——也就是在爐膛內(nèi)不同位置放熱電偶實測，確保板面溫差不超過10℃。
4. 檢測體系：多層攔截網(wǎng)
不要迷信"AOI全檢就萬事大吉"，不同缺陷需要不同檢測手段：
- AOI（自動光學(xué)檢測）：擅長看立碑、偏移、極性反、缺件，但看不到BGA底部
- X-Ray：看穿BGA、QFN的焊球空洞率（行業(yè)標準通常要求<25%，高可靠性要求<10%）
- ICT/FCT：電性能測試，能發(fā)現(xiàn)虛焊導(dǎo)致的時通時斷，但治具成本高，適合批量階段
血淚教訓(xùn)： 有些虛焊在常溫測試是好的，振動測試或高低溫循環(huán)后就失效。所以高可靠性產(chǎn)品必須做老化測試（Burn-in），40℃+85%濕度跑48小時，潛在缺陷基本現(xiàn)原形。
三、如何選擇不踩坑的PCBA代工廠？（避坑指南）
如果你正在找SMT貼片加工供應(yīng)商，建議實地考察時重點看這三個細節(jié)，比看ISO9001證書管用：
1. 看他們的DFM能力 靠譜的工廠拿到你的Gerber和BOM，第一時間會提出具體的技術(shù)問題：
- "這個0.3mm pitch BGA周圍1mm內(nèi)有插件孔，建議移開，避免波峰焊時錫珠濺到BGA上"
- "這個連接器是人工焊接還是過波峰焊？如果是波峰焊，方向建議調(diào)整，避免陰影效應(yīng)"
如果銷售只會說"我們設(shè)備很先進"，工程師說不出具體的DFM建議，建議謹慎。
2. 看濕敏元件管理 直接問："你們的MSD料怎么管理？" 標準答案應(yīng)該包括：恒溫恒濕柜（<10%RH）、拆封后的暴露時間追蹤（有軟件記錄或標簽管理）、超期物料的125℃烘烤流程。
如果工人對"MSD"這個概念一臉懵，趕緊跑。
3. 看首件確認流程 正規(guī)軍的首件確認不是"貼完看一眼"，而是：
- 工程師核對BOM、Gerber、實物三單一致性
- LCR表實測關(guān)鍵阻容感值
- 首件板在AOI、X-Ray、ICT全檢通過后才批量生產(chǎn)
- 首件樣品與生產(chǎn)記錄一并存檔（通常保留至少2年）
寫在最后
PCBA加工質(zhì)量不是玄學(xué)，而是可預(yù)測、可控制、可追溯的工程科學(xué)。
作為研發(fā)方，與其在板子出問題后扯皮，不如在前期就把制造端的風(fēng)險考慮到設(shè)計中。畢竟，設(shè)計決定了產(chǎn)品良率的天花板，制造只是逼近這個天花板。
如果你在PCBA代工環(huán)節(jié)遇到良率困擾，或者正在為小批量多品種的項目尋找靈活可靠的制造伙伴，建議重點關(guān)注代工廠的DFM參與度和過程檢測能力，而不是單純比較單價——省下來的幾分錢加工費，可能遠不及一次返修的成本。歡迎聯(lián)系1943科技，我們?yōu)槟峁└哔|(zhì)量PCBA貼片加工服務(wù)。
2024-04-26
