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在SMT生產(chǎn)和后續(xù)使用過程中，焊點裂紋是一類極具隱蔽性的可靠性問題。不少產(chǎn)品在出廠測試階段表現(xiàn)正常，但在經(jīng)歷環(huán)境試驗、運輸或?qū)嶋H使用一段時間后，開始出現(xiàn)功能異常，拆解后才發(fā)現(xiàn)焊點存在細微裂紋。

這類問題，往往不是焊接工藝“沒做好”，而是焊點結(jié)構(gòu)在冷熱沖擊下逐漸失效的結(jié)果。

你是否遇到過以下問題？

• 常溫測試合格，冷熱沖擊后功能異常
• 故障具有間歇性，輕壓或重新加熱可短暫恢復(fù)
• AOI、外觀檢查無法發(fā)現(xiàn)明顯異常
• 失效多發(fā)生在板邊或大尺寸器件附近
• 同一位置在不同批次中重復(fù)出現(xiàn)問題

如果問題集中出現(xiàn)在溫變、振動或使用一段時間之后，就需要重點關(guān)注焊點結(jié)構(gòu)在冷熱沖擊下的可靠性。解決思路：從焊點結(jié)構(gòu)而非外觀理解裂紋成因

焊點并不是一個“靜態(tài)連接點”，而是一個在溫度變化中不斷承受應(yīng)力的結(jié)構(gòu)體。在冷熱沖擊條件下，焊點裂紋往往是多種因素疊加的結(jié)果。

1. 材料熱膨脹系數(shù)不匹配

元器件、焊料和PCB基材的熱膨脹系數(shù)并不一致。在冷熱循環(huán)過程中，各材料膨脹和收縮幅度不同，焊點作為連接界面，會持續(xù)承受剪切和拉伸應(yīng)力。當這種應(yīng)力反復(fù)累積，焊點內(nèi)部就容易形成微裂紋，并在后續(xù)循環(huán)中逐漸擴展。

2. 焊點幾何結(jié)構(gòu)不合理

焊點體積過小、形態(tài)偏扁或潤濕高度不足，都會降低焊點的抗應(yīng)力能力。這類焊點在常溫下可能表現(xiàn)正常，但在冷熱沖擊下極易成為應(yīng)力集中點，優(yōu)先發(fā)生裂紋。

3. 多次回流或返修放大結(jié)構(gòu)缺陷

在雙面貼裝或返修過程中，焊點會經(jīng)歷多次加熱和冷卻。原本不明顯的微缺陷，會在反復(fù)熱循環(huán)中被持續(xù)放大，最終演變?yōu)槿庋垭y以察覺卻足以導(dǎo)致失效的裂紋。

4. PCB局部變形疊加應(yīng)力

PCB在溫變過程中若存在局部翹曲或板面應(yīng)力集中，會進一步加劇焊點受力不均。焊點裂紋往往并非單一因素造成，而是板材、結(jié)構(gòu)和工藝共同作用的結(jié)果。

解決方案：提升焊點抗冷熱沖擊能力

在設(shè)計階段，應(yīng)避免極限焊盤尺寸，確保焊點具備足夠的體積和潤濕高度。在工藝階段，通過優(yōu)化回流焊曲線，避免過快升降溫，降低熱沖擊強度。對于高可靠性產(chǎn)品，應(yīng)引入冷熱沖擊或熱循環(huán)驗證，而不僅僅依賴常溫測試。在實際項目中，像深圳捷創(chuàng)電子科技有限公司這類具備PCBA全流程經(jīng)驗的制造團隊，通常會在工藝評估階段就關(guān)注焊點在冷熱沖擊下的結(jié)構(gòu)可靠性，而不是等問題在客戶端暴露。

總結(jié)

SMT焊點裂紋并非偶發(fā)缺陷，而是焊點結(jié)構(gòu)在冷熱沖擊條件下逐步失效的結(jié)果。只有從材料匹配、焊點結(jié)構(gòu)設(shè)計以及工藝驗證多個層面入手，才能真正降低焊點裂紋帶來的可靠性風險。