手工焊接印制電路板的焊點(diǎn)缺陷與建議

手工焊接印制電路板的焊點(diǎn)缺陷與建議

2.空裝成都局駐綿陽地區(qū)第一軍代表室

621000摘要：印制電路板是電子產(chǎn)品的核心，在整個(gè)電子產(chǎn)品中占據(jù)著重要的地位，在電子市場(chǎng)中的應(yīng)用已相當(dāng)普遍。手工焊接印制電路板的焊接質(zhì)量直接關(guān)系到制作印制電路板的成敗，在焊接過程中一旦出現(xiàn)焊點(diǎn)缺陷，不僅會(huì)降低印制電路板的使用壽命，還會(huì)導(dǎo)致后續(xù)的焊接質(zhì)量難以保證。本文就印制電路板中常見的焊接缺陷進(jìn)行分析，以期能夠在根本上提高手工焊接質(zhì)量。Keys：手工焊接；印制電路板；焊點(diǎn)缺陷；建議印制電路板是電子元件中的關(guān)鍵部件，焊點(diǎn)的質(zhì)量的好壞直接影響其可靠性和性能。電子設(shè)備技術(shù)的不斷革新，輕巧、方便成為發(fā)展的主流趨勢(shì)，而由于印刷線路板具有微型化和復(fù)雜構(gòu)造特點(diǎn)，導(dǎo)致焊點(diǎn)非常的精細(xì)化，會(huì)增加焊點(diǎn)檢驗(yàn)工作的難度，因此需要持續(xù)改進(jìn)焊接工藝，防止焊點(diǎn)缺陷，確保電子設(shè)備的可靠性。1.印制電路板內(nèi)涵就印制電路板來說，其焊接焊點(diǎn)的優(yōu)良性能是指在壽命期間，其電氣和機(jī)械性未發(fā)生故障。焊點(diǎn)質(zhì)量低的主要因素有橋接、虛焊、氣泡、冷焊、拉尖等。而在檢測(cè)的過程中，虛焊和冷焊很難被檢測(cè)出來，通常都是在使用完以后，才會(huì)表現(xiàn)出來，從而造成非常大的負(fù)面效應(yīng)[1]。要想進(jìn)一步改善印制電路板的工作效能，就必須強(qiáng)化組裝設(shè)計(jì)的可造性、工藝設(shè)計(jì)的科學(xué)性和技術(shù)人才的專業(yè)化。另外，印制電路板的制造技術(shù)必須符合國際和電子工業(yè)的要求，并且要能量產(chǎn)，因此需要將焊點(diǎn)缺陷問題降到最低，以此確保印制電路板設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的高品質(zhì)、高效率，使電子元器件更加可靠。2.手工焊接印制電路板的焊點(diǎn)缺陷（1）虛焊是在焊點(diǎn)中沒有出現(xiàn)任何金屬的合成物，即導(dǎo)體和焊料間沒有發(fā)生金屬原子的結(jié)合。因?yàn)橹虚g有氣泡、氧化膜、焊料等物質(zhì)的存在，使得導(dǎo)體和焊料被隔離分開，也有可能是因?yàn)闀r(shí)間太久，使得接觸電焊被破壞，進(jìn)而造成電路開路。產(chǎn)生虛焊的原因是有很多，主要包括焊錫老化、加熱時(shí)間短、焊料雜質(zhì)較多、焊接溫度不合理、表面存在較多氧化物、印制電路板清潔工作不到位等[2]。由于采用人工進(jìn)行印刷線路板的焊接，虛焊會(huì)造成噪聲增加、信號(hào)不穩(wěn)定以及線路失效等問題。（2）球焊的特點(diǎn)是焊點(diǎn)與球型相似，而且與印制電路板的連接性較低。手工焊接過程中，由于焊接位置具有少量連接，其機(jī)械性能不佳，稍有震動(dòng)，接頭就會(huì)脫落，從而出現(xiàn)虛焊、斷路等問題。（3）印制電路板中孔可焊性對(duì)制品的品質(zhì)和性能指標(biāo)有很大的關(guān)系，如果焊接孔性能較差，會(huì)導(dǎo)致穩(wěn)定性下降，進(jìn)而對(duì)制品的使用造成一定的不利影響。影響該性能的原因主要包括三點(diǎn)，其一，焊接材料直接關(guān)系到印制電路板的工作特性，同一類型的焊料，不同廠家也會(huì)出現(xiàn)性能上的差異，進(jìn)而影響焊接工藝，所以焊工要結(jié)合實(shí)踐要求和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)焊材進(jìn)行科學(xué)的選用；其二，因?yàn)橛≈齐娐钒宓暮附犹匦圆煌梢愿鶕?jù)不同的特性進(jìn)行相應(yīng)的焊接過程，這樣可以增加印制電路板的壽命。其三，印制電路板的焊接工藝和環(huán)境的選用也是一個(gè)很大的影響因素，不同的焊接工藝會(huì)產(chǎn)生不同的效果。例如，在較高的焊接溫度下，印制電路板會(huì)出現(xiàn)燒壞等問題，從而使印制電路板喪失原有的特性，會(huì)對(duì)其性能造成不良的影響。（4）在電子產(chǎn)品中，印制電路板容易產(chǎn)生變形情況，印刷線路板在發(fā)生變形時(shí)，會(huì)有對(duì)應(yīng)的焊接缺陷，如焊點(diǎn)的凹陷、凸起等，在焊接時(shí)會(huì)形成薄焊，從而導(dǎo)致焊點(diǎn)容易松動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致印制電路板的工作受到一定程度的限制。（5）由于各種印制電路板的尺寸與規(guī)格有很大差別，因此，為減少焊接操作對(duì)印制電路板造成不良后果，必須對(duì)印制電路板進(jìn)行后期加工。印制電路板的體積越大，在焊接時(shí)就更容易產(chǎn)生焊絲，對(duì)印制電路板的阻抗造成一定的干擾，進(jìn)而降低電子產(chǎn)品的工作效率；而印制電路板體積較小時(shí)，則會(huì)增加焊接過程的工藝難度，同時(shí)還會(huì)引起焊接線條之間的電磁干擾[3]。（6）在焊接過程中，如果焊點(diǎn)的表面有不規(guī)則的毛刺，或是有尖尖的棱角時(shí)，那就是印刷線路板出現(xiàn)拉尖問題。印刷線路板在人工焊接時(shí)，如果出現(xiàn)拉尖問題，不但會(huì)對(duì)線路板的外形造成不良的影響，還會(huì)產(chǎn)生線路板橋接等問題，并且也會(huì)在高電壓、高頻率的電路上發(fā)生放電等情況。（7）橋接是用焊料將印刷電路板相鄰導(dǎo)電線路接合起來的一種現(xiàn)象，也就是焊錫把不應(yīng)該連在一起的地方焊接上，造成短路情況。造成橋接問題的原因包括焊錫使用不當(dāng)、焊接溫度不當(dāng)、電烙鐵使用不當(dāng)?shù)?，?huì)造成電器的短路和相應(yīng)電子短路的損傷。3.解決焊點(diǎn)缺陷的建議（1）焊接前需要對(duì)印制電路板進(jìn)行清洗，清潔金屬氧化物、灰塵、氧化層等雜質(zhì)。可以采用清洗液或浸泡法對(duì)印制進(jìn)行清洗，然后用軟毛刷反復(fù)進(jìn)行刷洗，直至金屬氧化物和雜質(zhì)被清除干凈。清洗過的印制電路板進(jìn)行焊接后需膠封好，注意包裝箱的干燥和通風(fēng)，能夠避免內(nèi)部短路、燒壞故障等問題[4]。（2）為確保線路良好的焊接效果，避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)不合理等問題，可以對(duì)印制電路板進(jìn)行線路預(yù)處理，盡量采用預(yù)處理效果好且不會(huì)影響線路性能并且有利于后期穩(wěn)定施工的預(yù)置值，以此滿足設(shè)計(jì)要求。（3）根據(jù)電子產(chǎn)品形狀、性能、尺寸等合理選擇烙鐵頭，一般印制電路板與安裝導(dǎo)線選用20W內(nèi)熱式、30W外熱式、恒溫式烙鐵頭，其溫度為300-400℃；集成電路選用20W內(nèi)熱式、儲(chǔ)能式、恒溫式烙鐵頭，其溫度為300-400℃；焊片、電位器、2-8W電阻、大電解電容選用35-50W內(nèi)熱式、50-75W外熱式、恒溫式烙鐵頭，其溫度為350-450℃；8W以上電阻、Φ2以上導(dǎo)線等較大元器件選用100W內(nèi)熱式、150-200W外熱式，其溫度為400-550℃；金屬板等選用300W外熱式烙鐵頭，其溫度為500-630℃等[5]。（4）針對(duì)印制電路板的變形問題，可以采用剛性好、溫度影響小的材料，在保證印制電路板使用壽命的前提下，通過改善焊點(diǎn)環(huán)境來改善散熱性能，可以避免變形情況。（5）對(duì)于手工焊接的連橋和虛焊問題，可以進(jìn)行修整和補(bǔ)焊，在元器件的拆焊過程中，需要掛錫元器件的一端引腳，這樣就可以讓引腳固定好芯片，然后焊接器件對(duì)面的引腳，將剩下的零件以對(duì)稱的方式進(jìn)行焊接。這樣可以確保芯片引腳與焊盤的充分接觸，能夠避免焊腳懸浮現(xiàn)象，同時(shí)可以用于采用拖焊方法進(jìn)行芯片的焊接。（6）在焊接過程中如果出現(xiàn)銅箔凸起現(xiàn)象，通常需要替換印制電路板，在符合技術(shù)要求和設(shè)計(jì)者同意后，可以采用導(dǎo)線連接方式。（7）如果印刷線路板出現(xiàn)短路故障，應(yīng)先對(duì)元器件進(jìn)行檢測(cè)等，再對(duì)印制電路板進(jìn)行檢測(cè)，可采用電工刀割導(dǎo)線方式進(jìn)行排查，若焊錫用量過大，應(yīng)清理后再次進(jìn)行焊接。3.結(jié)束語綜上所述，在手工焊接過程中，印制電路板存在拉尖、虛焊、橋接等問題，因此需要不斷提高手工焊接印制電路板質(zhì)量，通過合理選擇烙鐵頭、排除虛焊、拉尖、短路等問題，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量?！綬eference】[1]姜汝棟,戴瑩,陳光耀.老煉用印制電路板(PCB)常見異常處理方法研究[J].電子質(zhì)量,2022(10):50-53.[2]許校彬,邵勇,陳金星,李寶任,張遠(yuǎn)禮.印制電路板制造中節(jié)能改造技術(shù)探索與實(shí)踐[J].印制電路信息,2022,30(09):56-60.[3]韓璽.電子產(chǎn)品PCB雙面板手