诊断 SMT 回流焊中的锡珠，通常应先看它们出现的位置以及最早出现的工序。零散的微小锡珠可能指向预定印刷区域之外的焊膏沉积。片式元件中部旁的锡珠提示焊膏可能被挤到元件底下。大范围飞溅可能与快速加热或挥发物行为有关；未能与焊料沉积融合的颗粒，则可能说明润湿或聚合不足。
这些现象是线索，不是诊断结论，也不是自动拒收标准。应保留证据、隔离受影响物料，并在更改工艺前比较印刷、贴装、焊膏状态和实际板温曲线。
本文讨论非预期的焊料颗粒和锡珠，不包括 BGA 封装上制造形成的焊球。焊桥是另一种情况：它会在导电特征之间形成非预期连接。有关该缺陷，请参阅SMT 焊桥预防。相关的焊膏检测、焊膏、回流焊接和PCB 检验指南介绍了更广泛的工艺环节。
先识别现象，再判断原因
| 观察到的现象 | 可调查的可能机理 | 首要检查 | 重要限制 |
|---|---|---|---|
| 焊盘周围或零散位置出现孤立微锡珠 | 焊膏意外转移、钢网密封不良、焊膏污染或处理时释放的材料 | 检查印刷结果、钢网底面、清洁状况和板件支撑 | 回流后发现锡珠，并不能证明它起源于印刷工序 |
| 片式元件中部旁出现锡珠 | 焊膏被挤到元件下方，随后在回流时聚合并挤出 | 比较受影响元件族的印刷量和贴装情况 | 相似的成珠现象可能由多个因素共同造成 |
| 电路板多个区域广泛飞溅 | 挥发物快速释放、焊膏状态或不适合该材料的热曲线 | 复核焊膏历史并测量有代表性的温度曲线 | 仅凭分布情况无法证明升温过快 |
| 与焊料沉积分离的小颗粒 | 氧化、助焊剂活性不足、焊膏状态或热暴露不足以促成聚合 | 检查焊膏处理、沉积外观和实测温度 | 没有温度曲线证据时，不要假定炉温过低 |
| 后续处理或清洗之后才发现颗粒 | 原先松动的焊料或碎屑在表面间转移 | 复核处理、检验和清洗记录；检查附近物料 | 首次发现的工序可能晚于缺陷实际形成的工序 |
Indium Corporation 的《Solder Defects》指南和 Tecan 的回流指南描述了焊膏渗出、未聚合、飞溅和锡珠现象背后的不同机理。它们提出的补救方式与特定材料和工艺相关，不应当作通用设定。
孤立微锡珠和意外沉积
小锡珠出现在印刷焊盘附近时，应检查印刷后的电路板。超出开口区域的焊膏沉积后续可能变成独立焊料颗粒。可能的影响因素包括钢网底面污染、钢网与板之间密封不足、板件支撑不够，或处理过程中焊膏转移。
焊膏相关污迹或助焊剂残留本身不能证明存在锡珠。应确认该特征是否含有金属颗粒并记录其位置。应评估钢网底面清洁状况和效果，不要对每种组装件都规定相同清洁周期。
片式元件中部的焊料成珠
当贴装过程中焊膏被挤到无源元件下方时，可能在元件侧边或末端形成锡珠。回流时，该处材料中的焊料可能聚集成珠。印刷沉积、元件位置、贴装设置、焊盘几何形状和热行为都可能产生影响。
检查这种现象是否集中于某个元件族或封装尺寸，再比较受影响和未受影响位置的沉积量与面积、元件对齐、贴装设置以及可用的回流前图像。与元件族的相关性有助于缩小调查范围，但不能证明是哪一个变量导致锡珠。
飞溅和未聚合颗粒
大范围细小颗粒可能与加热过程中的飞溅相符。焊膏中的挥发性成分、焊膏状态和实际温度曲线都值得关注。更改升温曲线前，应先查阅材料供应商的限制；并不存在适用于每种焊膏、组装件和元件组合的统一升温值。
未聚合颗粒需要采用不同的调查方法。未聚合的焊料粉末可能与氧化、助焊剂在实际条件下无法充分支持润湿、焊膏状态不合适或热暴露不足有关。应同时检查焊膏和温度曲线。仅仅提高峰值温度可能损坏元件或超出材料限值，却没有解决根因。
找到最早可观察到的工序
可靠的调查应沿同一批次跟踪整个工艺，而不是只从炉温设定开始。清洁或返修之前应采集图像和标识信息。
- 印刷后： 如有焊膏检测（SPI）结果，应一并复核；同时检查沉积、偏移、焊膏过量和意外材料的目视证据。SPI 可以显示印刷问题，但无法证明元件贴装后其下方会发生什么。
- 贴装后： 检查元件对齐情况，以及回流前可见的焊膏移位。重点复核与锡珠相关元件族的贴装设置和板件支撑。
- 回流后： 绘制颗粒位置图，并与前序记录比较。自动化检验可能会标出可疑特征，但团队仍应核实这些特征是什么。
- 后续工序后： 如果颗粒在处理、清洗、测试或包装之后才首次被发现，应检查这些工序及周边物料是否可能发生转移。
将每项观察与板件标识、批次、板面、工序阶段和元件位号或位置关联。在条件允许时，应在受控条件下保留有代表性的受影响板和未受影响对照板。
将印刷、焊膏和贴装一并检查
印刷与贴装紧密相关。单独看似合格的沉积，元件贴装到其上时仍可能发生移位。
复核以下记录和观察：
- 焊膏： 产品及批次、存储和处理历史、开封和使用状态，以及适用的供应商限制。按焊膏供应商说明检查是否存在异常状态。
- 钢网和印刷： 钢网标识、开口设计、底面状态、清洁效果、板件支撑，以及焊膏落在预定沉积区域之外的证据。
- SPI： 使用项目设定的标准检查受影响和对照位置的沉积测量值与图像。调查趋势，不要只依赖通过/失败结果。
- 贴装： 元件方向和对齐、相关设备设定、支撑以及移位证据。检查受影响位置是否具有相同封装或属于同一元件族。
开口设计、印刷设定或贴装方面的变更，都应结合涉及的组装件和焊膏进行评估。不存在能够预防所有焊料成珠的通用开口修改或贴装压力。同样，环境条件也应根据适用的材料和工艺要求评估，而不是依据假定的湿度阈值。
测量板上实际温度曲线
炉温配方并不等同于每个焊点经历的温度。应使用有代表性的组装件，并在适当位置安装热电偶，测量相关区域，包括与缺陷相关的位置以及受温度约束的元件。
应将完整曲线与焊膏供应商建议以及适用的元件和板件限制进行比较。考虑：
- 焊料熔化前的升温行为以及组装件各处的温差。
- 高于焊料合金液相线的暴露情况。
- 相关位置的峰值温度。
- 冷却行为及适用的元件限制。
热电偶安装和板件装载方式必须适合测量；否则，记录的曲线可能不能代表生产条件。记录设置，并将实测数据与实际生产配置进行比较。
不要假定降低升温速率、提高峰值温度或再次过炉就是补救办法。拟议变更必须在相关限制内，并针对观察到的缺陷进行验证。
通过比较调查，但不要把相关性误当成因果关系
受控比较可以帮助区分可能的机理与偶然现象。例如，如果锡珠集中在某个无源元件族周围，可将这些位置的印刷和贴装记录与相似的未受影响位置比较。如果多个不相关区域都出现飞溅，应检查焊膏批次、处理和实测温度曲线等共同因素。
条件允许时，一次只更改一个受控因素，并记录试验组和对照组的材料、设备设置、板件配置和检验方法。保持与原受影响批次的追溯关系。观察到锡珠减少，可以支持继续调查，但规模较小或缺乏代表性的试验未必能证明修复效果持久。
示例：板件数量计算
假设在已检验的 100 块板中，有 25 块出现锡珠：
25 / 100 × 100 = 25%
该检验组观察到的板件发生率为 25%。
再假设这 25 块受影响板中，有 15 块在某一元件族处出现聚集：
15 / 25 × 100 = 60%
这表示**受影响板中有 60%**出现该聚集模式。分母是观察到锡珠的 25 块板，而不是全部生产板件。
这些数字描述的是在所述检验方法下的观察结果。它们不是生产良率、根因证据或验收规则。结果还取决于如何定义“聚集”，以及受检板是否代表更大批次。
隔离、评估并处置受影响物料
松动的焊料颗粒可能移动到易受影响的位置，成为导电碎屑。风险取决于颗粒的位置、附着情况、与导电特征的距离、工作环境以及项目适用的验收要求。不能仅因锡珠存在就自动认定其可接受或必须拒收。
实用的处置顺序如下：
- 隔离已识别物料。 视情况分开受影响批次或板件，并保持可追溯性。
- 保留证据。 去除颗粒或返修前记录照片、位置、检验结果和工艺历史。
- 按约定标准评估。 确认适用的验收文件、版本、适用时的等级，以及任何客户专属要求。确定颗粒是松动、附着，还是与其他缺陷相关。
- 商定处置。 责任质量和工程部门依据项目要求决定接受、返修、清洗、重新检验或拒收。
- 验证结果。 使用批准的检验或测试方法，并记录所采取的措施和任何遗留问题。
不要用刮除颗粒的方式临时处理电路板：这可能损伤阻焊层、导体或元件，也可能把碎屑转移到其他位置。只能使用适合该组装件和材料的批准去除或清洗方法。不要对受影响板件一概进行整体回流；额外热暴露必须由工程部门在组装件限制范围内决定。
组装供应商应报告工艺证据，并提出隔离或纠正措施建议。客户和供应商应商定谁有权批准偏差、返修和最终放行。
在询价或纠正措施请求中提供的信息
对于新组装项目，应在生产前明确检验和验收预期。对于现有缺陷，应提供足够证据，使组装团队能够重现工艺背景。应包括：
- 电路板版本、组装版本、物料清单以及受影响的元件位号或元件族。
- 制造批次和板件标识、受影响数量及检验数量。
- 清晰图像，标明位置、可用时的比例尺，以及各特征首次被发现的工序。
- 适用的验收标准及版本、指定等级和客户专属标准。
- 焊膏产品及批次信息、钢网标识、可用的相关印刷和 SPI 记录，以及贴装信息。
- 回流配方和有代表性的实测曲线，包括温度的测量方式和位置。
- 已采取的隔离、检验、清洗或返修措施，以及是否在处理前采集证据。
- 处置授权、可追溯性、报告和验证要求。
新项目可与SMT 组装服务团队讨论这些要求，并随询价请求一并提交。遇到现有问题或验收决定不确定时，请携现有记录联系 HILPCB。检验、返修、报告及其他交付物应在项目协议中明确，而不应仅凭假设。
常见问题
所有锡珠都必须拒收吗？
不是。是否接受取决于适用项目要求、颗粒的状态和位置，以及风险评估。松动的导电碎屑尤其需要关注。
BGA 焊球与回流锡珠是同一种缺陷吗？
不是。BGA 焊球是封装的预定结构特征。本文讨论的是组装件周围非预期的颗粒或锡珠。
SPI 能找出所有锡珠的根因吗？
不能。SPI 可以显示印刷沉积和意外焊膏，但无法直接显示所有贴装、回流或后续处理事件。应将 SPI 结果与后续工序证据进行比较。
是否应始终降低回流升温速率？
不应如此。首先测量有代表性的板温曲线，并与焊膏和元件限值进行比较。调整升温曲线可能有助于特定飞溅机理，但不是通用修复方法。
整板重新加热能去除锡珠吗？
不要假定可以。再次回流未必能消除原因，还会增加热暴露。任何返修或清洗都应先获得针对该组装件的批准，并按约定完成验证。