電裝焊接缺陷與處理探索獲獎科研報告

電裝焊接缺陷與處理探索獲獎科研報告摘

要：文章針對電子裝聯(lián)期間焊接溫度時間控制方法進行探討，總結焊接期間重點控制的參數(shù)。其次以焊接缺陷產(chǎn)生的原因為論述對象，分析焊接期間缺陷控制的有效方法，幫助提升電子裝聯(lián)的整體質量，任務開展期間也不會出現(xiàn)過多的原料損耗。文章中總結的技術方法在實際操作應用中有明顯的效果。?

關鍵詞：電子裝聯(lián);焊接缺陷;缺陷處理

電子裝聯(lián)主要是通過焊接來實現(xiàn)的。焊接的原理是焊錫在高溫狀態(tài)下融化后，借助助焊劑的作用進入到被焊金屬的縫隙中，待冷卻后形成牢固可靠的焊接點。影響焊接質量的因素有焊接材料的選用、焊接方法、焊接溫度及焊接時間。焊接材料和助焊劑時對周邊的材料造成損傷、焊接操作期間溫度過高、焊接時間過長，這些都會影響焊接質量，引起焊接缺陷。焊接材料完全填滿縫隙后檢測波傳輸不會出現(xiàn)折射，技術人員通過觀察這一反應便能夠判斷是否存在焊接缺陷。

只有在足夠高的溫度下，焊料才能充分浸潤，并充分擴散形成合金結合層，但過高的溫度是有害的;焊接時間過長易損壞焊接部位及元件性能，過短易出現(xiàn)虛焊?？偨Y電子裝聯(lián)焊接經(jīng)驗可以了解到，焊接溫度要控制在150°C～350°C，時間要控制在3秒以內。助焊劑選擇不合理，在高溫狀態(tài)下并不能很好地流動，凝結在某一點，導致焊錫在這一點處也不斷的凝固，產(chǎn)生了焊錫球。產(chǎn)生焊錫球與現(xiàn)場控制不合理有很大的關系，雖然經(jīng)過后續(xù)的檢驗能夠得到控制，但影響也是十分嚴重的。在后續(xù)的焊接處理中，焊錫球很容易掉落，將線路的接點裸露在外。

為提升生產(chǎn)效率，SMT是以涂刮的形式來進行焊接材料布置的，但由于模板放置位置存在誤差，焊接材料所布置位置也因此出現(xiàn)錯誤，最終影響到使用安全性。電子元器件之間的間隔距離如果比較小，在拷制過程中因震動會產(chǎn)生電子元器件位置移動，焊錫材料在這一過程中也會互相粘連，造成焊接橋出現(xiàn)。焊橋缺陷發(fā)生后，電氣設備是無法使用的，線路中已經(jīng)存在嚴重的錯誤。焊橋缺陷的發(fā)生原因中人為控制因素引發(fā)的比例較大，集成電路自動焊接是按照設計來進行，在對焊接部位進行確定時，如果焊接的位置確定錯誤，會引發(fā)嚴重的電路錯誤連接問題，對現(xiàn)場的安全使用影響也十分嚴重。整體電路可能不會受到影響，但發(fā)生此類問題后局部區(qū)域內的線路會短路，不經(jīng)過處理直接接入到電路中會造成用電元器件燒毀現(xiàn)象發(fā)生，板塊的控制功能也不能得到發(fā)揮。

SMT技術即表面貼裝技術，是一種直接將表面貼裝元器件平貼并焊接于印制板的焊盤表面，最終與各元器件進行電氣連接的電子裝聯(lián)技術。SMT技術具有組裝密度高、可靠性高、抗振能力強、焊點缺陷率低等優(yōu)點。近年來隨著各學科領域的協(xié)調發(fā)展，SMT得到了迅速的普及，目前已成為主流的電子裝聯(lián)技術。從THT技術發(fā)展到SMT技術是電子設備向小型化發(fā)展的必然選擇結果。

人們不斷要求電子設備輕薄短小、高性能、高功能，使得超小型便攜電子設備的需求急速增加，微組裝技術應此而生。微組裝技術是在高密度多層互連基板上，用微型焊接和封裝工藝把構成電子電路的各種微型元器件（集成電路芯片及片式元件）組裝起來，形成高密度、高速度、高可靠、立體結構的微電子產(chǎn)品（組件、部件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)）的綜合性高技術。微組裝技術作為一種綜合性高技術，它涉及到物理學、化學、機械學、光學及材料等諸多學科，集中了半導體IC制造技術、無源元件制造技術、電路基板制造技術、材料加工技術以及自動化控制等技術。隨著高密度封裝的廣泛使用，促使電子裝聯(lián)技術從設備到工藝都將向著適應精細化組裝的要求發(fā)展。

當針對焊錫球的處理，要提升表面的清潔程度，油污以及灰塵都會影響焊錫均勻流動，所添加的助焊藥的使用量需要經(jīng)過試驗來確定，且質量要達到電氣焊接的規(guī)定標準。要合理地控制焊錫涂抹的厚度，并根據(jù)焊接工藝的不同來對使用量進行確定，這樣才能更好地達到使用標準，并且不容易出現(xiàn)影響使用的安全性問題。

虛焊問題發(fā)生后，電子元器件并沒有與線路板完全的結合，并且其中存在一些粘連不合理的現(xiàn)象，帶來的損害也是十分明顯的，針對這一現(xiàn)象，要將焊接材料清理干凈，并進行二次焊接處理。對虛焊的具體位置進行確定，可以借助電子檢測儀器來進行。虛焊范圍的判斷存在難度，原因在于從表面現(xiàn)象觀察并不存在缺陷，如果不進行深層次的檢測很容易將缺陷的元器件投入到使用中，影響到設備的使用安全性。引發(fā)原因包含了助焊劑質量不達標以及焊接時間不足，焊錫并不能充分的融化。在焊接階段要控制好時間，選擇質量達標的材料，并注意焊接的角度，通過技術與監(jiān)管手段來避免虛焊問題發(fā)生。如果出現(xiàn)則可以采用放大觀察與電流流經(jīng)形式分析的方法來確定準確位置，并將焊錫清理干凈進行接下來再次焊接處理。

符合以下基本要求的焊點，才能判定為合格焊點。（1）焊點表面光滑、明亮、無針孔或非結晶狀態(tài)。（2）焊料應連續(xù)、良好地潤濕全部焊接表面，圍繞焊點四周形成焊縫。（3）焊點和連接部位不應有劃痕、尖角、針孔、砂眼、焊劑殘渣及其他雜物。（4）焊料不應呈尖峰狀，相鄰導體間不應發(fā)生橋接、拉尖等現(xiàn)象。（5）焊點的焊料與焊接部位間不應有裂紋，焊接后的印制電路板表面不能有斑點、裂紋、氣泡，銅箔和焊盤不得起翹。

文章中所闡述的焊接缺陷在電氣產(chǎn)品生產(chǎn)制作中都是真實存在的，雖然焊接質量