零件偏移與歪斜：成因、檢測與預防

零件偏移是一種置件缺陷，指零件在 X 或 Y 方向偏離焊墊；歪斜則是旋轉方向的對位不良，零件相對於焊墊圖形呈現一個角度。一旦超出 IPC-A-610 對該產品等級容許的懸出量，偏移或歪斜的零件焊接面積就會減少，也可能和相鄰焊墊形成錫橋，或在一側造成空焊。

零件偏移與歪斜的成因是什麼？

零件可能一開始就沒放正，也可能放對了，卻在迴焊前或迴焊中移動。常見的製程原因有：

• 置件：置件精度漂移、吸嘴磨損、封裝資料中的本體尺寸錯誤導致視覺置中失準、Mark 點（fiducial）辨識錯誤，以及電路板夾持不良。
• 錫膏：變乾、黏性低的錫膏抓不住零件；錫膏太高則會讓零件在焊錫熔化時浮起並漂移。
• 鋼板：印刷相對焊墊偏移；小型晶片元件在迴焊時往往會跟著錫膏走，所以印刷偏移就會變成零件偏移。
• 迴焊溫度曲線與輸送帶：輸送帶的振動或碰撞，以及對極小零件而言過強的對流風量。熔融焊錫會把輕的晶片元件拉回中心，但較重的零件或錫膏不均的零件反而可能偏得更遠。
• 零件與焊墊設計：焊墊過大會讓零件在熔融焊錫上漂動；焊墊不對稱或銅面不均則會把零件拉向一側。

把小型晶片元件往側邊拖的同一種不平衡，也可能讓它立起來，這部分請見立碑。

如何檢測零件偏移與歪斜？

人工目檢能發現明顯的偏移，但無法依等級界限一致地判斷小幅懸出。SPI 看不到零件，但能量測印刷相對焊墊的偏移，這是上游成因之一。

2D AOI 量測每顆零件相對於焊墊或參考板的 X/Y 偏移與旋轉；爐前 AOI 則能在零件還能被推回原位時抓出置件錯誤。3D AOI 在零件本體與板面對比度低，或從上方難以定位端電極的零件上更有幫助。AXI 用於隱藏焊點，例如偏離焊墊的 BGA。

在 DaoAI 的檢測涵蓋範圍中，第 02 項「置件、方向與極性」涵蓋 X/Y 偏移、歪斜或旋轉。每顆零件都會得到一個分數，而不只是 pass 或 fail，因此您能看到它偏離參考多少，以及門檻值設在哪裡。在拼板上，每片子板都以自身特徵對位，有助於減少因拼板對位誤差造成的誤判。

偏移量也是製程資料。透過 DaoAI 的產線整合功能，內建的 Gauge R&R 與 Cpk 分析涵蓋機台本來就在量測的三項置件精度：X 偏移（mm）、Y 偏移（mm）與旋轉角度（度）。連板中各位置的良率，能指出鋼板或迴焊問題出在哪裡。

如何預防零件偏移與歪斜

追蹤偏移趨勢，而不是等到出現不良：慢慢漂移的置件頭是保養工作，還不算缺陷。下表列出每個成因對應的預防方法與量測項目。

看看您自己產品上的偏移量如何被量測與回報。把您自己的電路板寄給我們，我們會免費幫您測試。

常見問題

零件偏移多少可以接受？

IPC-A-610 以端電極或焊墊寬度的比例訂定側面與末端的懸出界限，Class 3 的界限比 Class 1 和 Class 2 更嚴。確切數字請依標準的最新版本與客戶要求。

迴焊會修正零件偏移嗎？

部分會。表面張力會把輕小的晶片元件拉回中心，但較重的零件和錫膏不均的零件未必能自我對位，偏移過大仍可能造成錫橋或空焊。

偏移應該在迴焊前還是迴焊後檢測？

兩者各有作用。迴焊前檢查可以在不需重工的情況下修正零件，迴焊後檢查則確認零件最終落定的位置。

歪斜和旋轉錯誤有什麼不同？

歪斜是小幅度的角度偏差，通常只有幾度，來自置件或迴焊中的移動。旋轉錯誤則是零件以錯誤方向放置，例如 90° 或 180°，通常源自程式資料。