翹腳與共面度不良：成因與檢測

翹腳是指零件接腳（通常是 QFP、SOIC 或連接器的鷗翼型接腳）懸在焊墊上方，沒有落入焊錫中，造成空焊或潤濕不完全的弱焊點。共面度描述零件所有接腳位於同一平面的程度；共面度不良則表示有一支或多支接腳偏離過多，無法同時接觸到各自的焊墊。

翹腳與共面度不良的成因是什麼？

有些翹腳是零件來料時就有，有些則是在產線上因板彎或落座不良而產生。常見原因有：

• 零件狀態：接腳在搬運、受損的托盤或料管，或供料器（feeder）中被壓彎，以及供應商來料的接腳共面度超出規格書界限。
• 錫膏：錫膏太低，碰不到稍微偏高的接腳，或同一排焊墊的錫膏高度不一。
• 鋼板：為防止細間距錫橋而選用較薄的鋼板，對接腳高度差異的容許餘裕就很小。
• 迴焊溫度曲線：迴焊時的板彎與板扭會讓大型封裝角落的接腳翹起；燈芯效應則會讓焊錫沿著比焊墊升溫更快的接腳往上爬。
• 置件：置件壓力太低、吸取時歪斜，或吸嘴在置件時碰歪接腳。
• 焊墊設計與表面處理：焊墊太短，以及噴錫（HASL）等表面處理造成的焊墊表面不平。

翹腳常表現為缺錫的焊點，所以這種缺陷與錫量不足有重疊之處。

如何檢測翹腳？

人工目檢需要在放大下從側面觀察，在佈滿細間距零件的電路板上非常耗時。SPI 看得到讓翹腳更嚴重的錫膏不足，但看不到接腳本身。

2D AOI 從俯視影像中腳跟爬錫的形狀與明暗來判斷翹腳。輕微的翹起從上方看幾乎和良好焊點一模一樣，這正是 2D 檢測在此類缺陷上的典型弱點。翹腳也可能仍斷續接觸焊墊而通過電性測試，之後才在使用中失效。

3D AOI 把問題從解讀影像變成量測高度。它量測每支接腳與零件本體相對於電路板的高度，因此翹腳、本體傾斜或共面度不良都會變成一個與界限比對的數字。AXI 用於隱藏焊點，但鷗翼型接腳用光學就能看到。

在 DaoAI 的檢測涵蓋範圍中，第 07 項「接腳狀態」涵蓋翹腳、彎腳、損腳、缺腳或未焊接的接腳。第 04 項「零件高度與共面度」則使用 3D AOI 量測零件高度，檢出本體浮起或傾斜，以及共面度不良。

DaoAI P5 是執行這項工作的線上型 3D 機台，現已可供貨，P5D 為其雙軌版本。以下是其關鍵 3D 數值；規格為參考值，並非保證的極限值。

從四個方向投影，能減少單一投影器在高零件後方留下的陰影區域；這對最常發生翹腳的連接器與大型封裝尤其重要。

如何預防翹腳

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常見問題

什麼是接腳共面度？

共面度是零件所有接腳或端電極位於同一平面的程度，通常以最低與最高接腳之間的最大距離表示。超出界限的零件，迴焊後就有翹腳的風險。

2D AOI 能檢出翹腳嗎？

翹起幅度大到改變爬錫面外觀時，2D AOI 可以檢出；但輕微的翹起從上方看可能和良好焊點一樣。3D AOI 直接量測接腳高度，因此是更可靠的方法。

翹腳會在 ICT 中被抓到嗎？

不一定，因為接腳只要碰到焊墊，即使沒有形成正常焊點，測試時仍可能導通。這類焊點之後可能在使用中出現間歇性故障。

哪些零件最容易翹腳？

QFP、SOIC 等細間距鷗翼型封裝，以及長型連接器最容易翹腳。它們的接腳細、容易彎，而板彎對角落接腳的影響也最大。