前言

為應對芯片卡脖子難題，減輕半導體芯片公司的壓力，很多半導體芯片大公司開始向SMT兼容合并；SMT表面貼裝技術的探索與應用經過行業前期30年間的蓬勃發展沉淀，新材料技術，新設備技術，新工藝技術，流程優化管理已經非常成熟且形成行業的技術規范，高工藝品質的SMT能接到附加價值更高的半導體后裝OEM訂單。

但行業內仍然有一些廠家面臨著不同的 SMT 工藝不良，比如冷焊、虛焊、假焊、空焊…… 許多同行兄弟也幾乎無法分辨他們之間的區別，因為這四種不良看起來好像都一樣，下面就為大家解釋下這四種不良的定義：

冷焊：是在零件的吃錫接口沒有形成吃錫帶，通常外觀呈錫粉樣粗糙暗淡顆粒表面(即生錫不良)。

恒溫時間過長，回流溫度太低、回流時間太短、吃錫可焊性問題…等會造成冷焊。此篇重點討論冷焊/生錫/錫未熔/半生田/葡萄球。

虛焊：是焊點處只有少量的錫焊，造成接觸搭接不良，電測時通時斷。

虛焊與假焊都是指焊件表面沒有充分鍍上錫層,焊件之間沒有被焊料固住，是由于焊件表面沒有清除干凈或焊劑用得太少所引起的。

假焊：是指表面上好像焊住了,但實際上并沒有焊上。（同虛焊）。

有時用手一拔,引線就可以從焊點中拔出。

空焊：是焊點應焊而未焊。

錫膏太少、零件本身問題、置件位置、印錫后放置時間過長… 等會造成 空焊。

冷焊(Cold Solder)

PCBA板面上局部或個別位置的錫膏由于熱量不足，經過回流焊爐后沒有能使錫粉完全熔融液化后形成有效焊點，通常外觀呈錫粉樣粗糙暗淡顆粒表面，且元器件引腳與錫膏/錫膏與Pad焊盤間沒有能形成良好的IMC，所以這種類型的焊點是沒有焊接強度保證的，這種不良通常稱為冷焊或生錫（錫未熔，半生田）。

表面上的冷焊只是回流不足所產生的焊點現象，但是還有其他的因素也會影響冷焊的形成。

可能形成冷焊的原因包括：

回焊區加熱的不足

表面污染

助焊能力不足

不良的錫粉品質

設計不良.....

SMT回流焊中葡萄球效應也歸納為冷焊的一種：

可能形成葡萄球效應的原因包括：

焊錫膏在Reflow回流焊profile的恒溫區停留時間過長、助焊劑前期損耗大，金屬錫粉表面氧化物在回流熔融前無法被有效清除，回流焊接時氧化膜層阻撓金屬錫粉間的有效結合，造成氧化的單晶格金屬錫粉游離;

環境溫濕度MSD/MSL； 通常25±3℃

PCB表面污染；

PCB Pad焊盤設計中SMD(阻焊膜)、NSMD(非阻焊膜)焊盤選擇;

錫膏活性差、助焊劑無法對錫球表面清潔;

(有鹵、低鹵、無鹵)錫膏的選擇;

錫粉顆粒小、總面積變大、氧化速度加快;

01005/008004 錫量體積較少、助焊劑變少、損耗快;

鋼網開孔沒按IPC-7525設計面積比、寬厚比;

0201 Spec中鋼網圓形孔、方形孔的Layout設計;

RSS浸泡型（馬鞍）、RTS(RTP帳篷)升溫改進型的選擇;

免洗錫膏用了恒溫時間長的RSS profile;

(空氣、氮氣、真空)回流爐的選擇;

回流焊加熱不充分;

爐子卡板；

……

冷焊改善

回流焊條件參數:

可能產生冷焊最主要的原因為回流焊加熱不足，造成焊接熱量不足，可能是因為溫度太低或是在液相線溫度以上的時間太短，這樣會導致錫粉不完全融合。

對于共晶錫鉛焊料Pb6337，建議峰值約215℃，且建議超過液相線溫度183℃的停留時間要達到30~90秒；

無鉛焊料SAC305建議峰值溫度在235242℃，且建議液相線217℃溫度的停留時間要達到40100秒。這方面的參數應當依據實際零件的Layout狀況做優化調整。

焊墊&引腳或錫膏的污染：

焊墊或引腳其周邊的表面污染，都會抑制焊劑的能力面導致沒有回焊，在某些狀況下，焊點表面還會觀察到沒熔融液化的錫粉。

典型的污染案例如：某些引起焊墊、引腳的金屬處理殘留物，對這些污染狀況的處理，應該要加強電鍍后的清洗程序。

不良的錫粉品質當然也會引起冷焊，如果有高度氧化的粉粒夾雜在錫膏中，就可能是冷焊的肇因之一。

設計改善：

由下圖外觀呈現出顆粒狀或是失去光澤的灰暗粗糙表面，可能是在回流區時錫膏吸收的熱量不足，無法使錫粉完全熔合成成為焊點（Bulk Joint），使得散錫不良造成氣孔（Fig 1），焊腳將失去強度，研判應該為冷焊（Cold soldering），而獨立型的焊盤NSMD非阻焊層界定表面設計的光澤度比SMD阻焊層界定設計GND接地大銅箔型焊盤更有光澤。（Fig 2）

提升Pad溫度

變更設計，減少焊盤與Ground連接的面積，延遲散熱速度，維持焊盤與組件的溫度。

審核編輯：湯梓紅