SPI 的参数不是拍脑袋设的。先把结论放这儿:少锡判定看面积占比和高度两个值,偏移判定看 X/Y 偏移量与焊盘尺寸的比例。下面的判据,产线上直接可以用。
一、SPI 到底在测什么
SPI(Solder Paste Inspection,锡膏检测)测的是印在焊盘上的那层锡膏,三个维度:体积、面积、高度。设备把每个焊盘切成一堆小格子,逐格测高度,再算出体积和面积。
少锡和偏移,就是这三个维度里出来的不良。少锡看的是「量不够」,偏移看的是「位置不对」,两码事,判定参数也不一样。
常见设备采样精度在 10–20 μm 一档,焊盘越小,对参数越敏感。01005 元件的焊盘面积只有 0.2 mm² 出头,参数松一格,误判能多出一倍。
二、少锡判定参数怎么设
少锡主要卡两个值:面积占比(Area Ratio)和平均高度(Average Height)。体积占比是衍生值,部分设备会一起给,参考可以,别当唯一依据。
| 元件类型 | 面积占比下限 | 高度下限(μm) | 说明 |
|---|---|---|---|
| 0402/0201 | 75% | 钢网厚度的 60% | 小焊盘,面积卡紧 |
| 0603/0805 | 70% | 钢网厚度的 55% | 常规器件,放宽一点 |
| QFN/QFP | 65% | 钢网厚度的 50% | 引脚密,看体积更稳 |
| BGA 焊盘 | 70% | 钢网厚度的 55% | 球径小,优先看体积 |
高度下限写成「钢网厚度的百分比」比写绝对值好使。0.12 mm 钢网,60% 就是 72 μm;换成 0.10 mm 钢网,同样的 60% 落到 60 μm。钢网一换,参数不用重设。
💡 提示框:面积占比卡 75% 的小元件,如果真的按 75% 判,产线上会有一堆「擦边不良」。可以在 70%–75% 之间设一个预警区,落在里面的先标记、不报警,让工程师看趋势。
三、偏移判定参数怎么设
偏移判定比少锡简单,看 X/Y 方向各偏了多少。但有一个坑:不能只看绝对偏移量,得看偏移量占焊盘尺寸的比例。
同一个 0.1 mm 偏移,放在 0.5 mm 宽的焊盘上是 20%,放在 0.3 mm 宽的焊盘上是 33%,严重程度完全不同。
| 判定项 | 推荐阈值 | 超出后果 |
|---|---|---|
| X/Y 单轴偏移 | ≤ 焊盘短边的 15% | 连锡或立碑风险上升 |
| 偏移面积占比 | ≤ 25% | 焊点强度下降 |
| 相邻焊盘间距占用 | ≤ 30% | 桥连概率明显升高 |
这里有第二个坑:偏移不只出现在印刷环节。贴片机吸嘴把元件放歪了,回流后看外观也是偏移,但 SPI 在印刷后就已经把锡膏位置测出来了。SPI 报的偏移,一定是印刷那一站的问题。
⚠️ 警告框:如果 SPI 偏移集中在某几块拼板、固定位置,先别改印刷参数。先看钢网张力和 PCB 定位。钢网局部松弛,刮刀一压就偏,参数怎么调都没用。
四、参数设完,还要与后道对齐
SPI 的判定标准不是孤立定的,得和 AOI、X-Ray 的判定衔接。举个场景:SPI 按面积 75% 判合格,回流后 AOI 却报这个焊点少锡。说明 SPI 的标准松了,或者回流后锡量又变少了。
实际操作上,可以拿 20–30 块板做一次对照:SPI 判合格的焊点,回流后 AOI 复查;AOI 报不良的位置,倒回 SPI 数据看当时测到多少。两边的差值就是标准要修正的量。
💡 提示框:SPI 与 AOI 的判定重合度做到 85% 以上,产线才能少回头。差值大的时候,先别怀疑设备,先对一次钢网开孔面积。
五、不同板型的参数取舍
同一台 SPI,换产品就要换参数。高频板、厚铜板、软硬结合板,锡膏量本身就不一样,判定标准跟着走。
厚铜板上的大焊盘,锡膏散热快,印刷后高度会往下掉一点,少锡下限要放松 5%–10%。高频板多用小焊盘,偏移阈值要收紧,偏移面积占比卡到 20% 以内。
反过来,普通 FR-4 的双面板,参数可以按标准值走,不用大改。
六、几个现场常踩的坑
设备测的是高度曲线,不是面积。焊盘边缘有锡膏爬坡,高度数据在边缘处会跳变,如果参数没设边缘忽略区,体积会被虚高算出来。
有的参数里有一个「最小检测高度」的门限,设太高,薄薄一层锡膏被忽略,实测面积就小了,少锡误判就来了。这个值一般设钢网厚度的 10%–15%。
七、判据速记
少锡:面积占比 ≥ 70%,高度 ≥ 钢网厚度的 55%–60%。偏移:单轴偏移 ≤ 焊盘短边的 15%,偏移面积占比 ≤ 25%。
参数设完,别急着上线。先跑一批,看不良分布,再决定往紧里收还是往松里放。