印刷電路板焊接缺陷怎樣導致的

發表時間:2021-07-19 10:57:04 人氣:67

1、引 言

焊接實際上是一個化學處理過程。印刷電路板(PCB)是電子產品中電路元件和器件的支撐件,它提供電路元件和器件之間的電氣連接。隨著電子技術的飛速發展,PCB的密度越來越高,分層越來越多,有時候可能所有的設計都很正確(如電路板毫無損壞、印刷電路設計完美等),但是由于在焊接工藝上出現問題,導致焊接缺陷、焊接質量下降從而影響電路板的合格率,進而導致整機的質量不可靠。因此,必須分析影響印制電路板焊接質量的因素,分析其焊接缺陷產生的原因,并針對這些原因加以改進以使整個電路板焊接質量得到提高。


印刷電路板焊接缺陷怎樣導致的

2、產生焊接缺陷的原因

2.1 PCB的設計影響焊接質量

在布局上,PCB尺寸過大時,雖然焊接較容易控制,但印刷線條長,阻抗增大,抗噪聲能力下降,成本增加;過小時,則散熱下降,焊接不易控制,易出現相鄰線條相互干擾,如線路板的電磁干擾等情況。因此,必須優化PCB板設計:(1)縮短高頻元件之間的連線、減少EMI干擾。(2)重量大的(如超過20g)元件,應以支架固定,然后焊接。(3)發熱元件應考慮散熱問題,防止元件表面有較大的ΔT產生缺陷與返工,熱敏元件應遠離發熱源。(4)元件的排列盡可能平行,這樣不但美觀而且易焊接,宜進行大批量生產。電路板設計為4∶3的矩形最佳。導線寬度不要突變,以避免布線的不連續性。電路板長時間受熱時,銅箔容易發生膨脹和脫落,因此,應避免使用大面積銅箔。

2.2 電路板孔的可焊性影響焊接質量

電路板孔可焊性不好,將會產生虛焊缺陷,影響電路中元件的參數,導致多層板元器件和內層線導通不穩定,引起整個電路功能失效。所謂可焊性就是金屬表面被熔融焊料潤濕的性質,即焊料所在金屬表面形成一層相對均勻的連續的光滑的附著薄膜。影響印刷電路板可焊性的因素主要有:(1)焊料的成份和被焊料的性質。焊料是焊接化學處理過程中重要的組成部分,它由含有助焊劑的化學材料組成,常用的低熔點共熔金屬為Sn-Pb或Sn-Pb-Ag。其中雜質含量要有一定的分比控制,以防雜質產生的氧化物被助焊劑溶解。焊劑的功能是通過傳遞熱量,去除銹蝕來幫助焊料潤濕被焊板電路表面。一般采用白松香和異丙醇溶劑。(2)焊接溫度和金屬板表面清潔程度也會影響可焊性。溫度過高,則焊料擴散速度加快,此時具有很高的活性,會使電路板和焊料溶融表面迅速氧化,產生焊接缺陷,電路板表面受污染也會影響可焊性從而產生缺陷,這些缺陷包括錫珠、錫球、開路、光澤度不好等。

2.3 翹曲產生的焊接缺陷

PCB和元器件在焊接過程中產生翹曲,由于應力變形而產生虛焊、短路等缺陷。翹曲往往是由于PCB的上下部分溫度不平衡造成的。對大的PCB,由于板自身重量下墜也會產生翹曲。普通的PBGA器件距離印刷電路板約0.5mm,如果電路板上器件較大,隨著線路板降溫后恢復正常形狀,焊點將長時間處于應力作用之下,如果器件抬高0.1mm就足以導致虛焊開路。

在PCB產生翹曲的同時,元器件本身也有可能產生翹曲,位于元件中心的焊點被抬離PCB、產生空焊。當只使用焊劑而沒有焊膏填補空白時,這種情況經常發生。使用焊膏時,由于形變而使焊膏與焊球連在一起形成短路缺陷。另一個產生短路的原因是回焊過程中元件襯底出現脫層,該缺陷的特征是由于內部膨脹而在器件下面形成一個個氣泡,在X射線檢測下,可以看到焊接短路往往在器件中部。

3、結束語

綜上所述,通過優化PCB設計、采用優良的焊料改進電路板孔可焊性及預防翹曲防止缺陷的產生,可以使整個電路板焊接質量得到提高。


此文關鍵字: 電路板