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更新时间 2026 01-09
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SMT焊接一致性差?热分布才是根因

你是否遇到以下问题?

同一块PCBA上,有些区域元件焊接良好,另一些区域却冷焊、虚焊或锡珠飞溅?
尝试调整炉温曲线但顾此失彼,无法同时解决板上不同位置元件的焊接问题?


解决方案:剖析板级热容量差异,实现精准的热量配送

焊接一致性差的本质,是PCB在回流炉中经历了不均匀的热历程。由于板上元件种类、尺寸、布局、铜层分布及层数的差异,不同区域吸收和散发热量的能力(热容量)截然不同。通用的炉温曲线只能设定环境温度,无法直接控制每个元件的实际升温过程,导致有的吃不饱,有的已烤焦


1. 热分布不均的热点冷点成因

  • 元件热容差异:大型BGA、连接器、金属屏蔽罩等属于高热容区域,升温慢,降温也慢。而周边的小电阻电容则是低热容区域,对温度变化敏感。
  • PCB铜层分布影响:大面积的地层或电源层是优良的热沉,会快速导走热量,导致其上方或附近的元件焊盘成为 冷点 。相反,无铜区域或布线稀疏区则容易成为 热点
  • 布局与阴影效应:高大元件会阻挡热风的流动,在其下风方向或侧面形成阴影区,导致该区域元件受热不足。
  • 板边与板中心差异:通常板边散热快,板中心升温慢,尤其在大型板卡上更为明显。

2. 实现均衡热分布的系统性方法

  • 科学的炉温测试:使用多点测温仪,将热电偶不仅贴在板面,更要贴在高热容元件本体、板中心、板边、阴影区等关键位置。绘制出的多条曲线能直观揭示热分布的不均衡性。
  • 定制化的炉温曲线策略

延长恒温区时间:让板面在达到焊锡熔点前有更充分的时间进行热量平衡,缩小冷点热点的温差。

优化峰值温度与时间:在保证冷点达到足够温度的前提下,尽量降低峰值温度并控制时间,以保护热点区域的元件和PCB

利用炉子分区调控:对于可分区设定温度的高端回流炉,可以针对板子不同区域在炉内的位置,微调相应温区的设定,进行补偿。

  • 借助工具与设计优化

使用焊接载具(托盘):对于薄板或易变形板,载具能改善热风流通;对于有背面元件的板,载具可遮挡已焊好的一面。

DFM(可制造性设计)反馈:向设计端反馈热分布分析结果,建议优化大热容元件的布局、增加热平衡铜箔或散热过孔。


3. 复杂系统板卡的挑战:工控与医疗案例
高端工控服务器主板、医疗影像处理板往往是超大尺寸、超高层数、高密度混装,其热分布极其复杂。一条炉温曲线需要兼顾CPU插座的BGA、内存条的金手指、以及数以千计的微型被动元件。这要求工艺工程师不仅懂工艺,还要懂热力学和产品设计。


4. 工艺工程与数据分析的深度结合
解决热分布问题,是工艺工程从经验走向科学的标志。在深圳捷创电子,针对每一款复杂的新产品,其工艺团队会进行详尽的热分布测试与分析,并建立该产品的专属炉温曲线档案。他们利用热仿真软件辅助分析,并借助其多温区可独立控制的回流焊炉进行精细调整。通过将实测数据、设备调控与DFM建议形成一个闭环,捷创电子能够为客户解决因设计带来的固有热挑战,确保板上每一个元件,无论大小、无论位置,都能获得近乎一致的、高质量的焊接效果,从而保障复杂系统板卡的终极可靠性。

您的业务专员:刘小姐
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