詳細解釋導致電路板焊接缺陷的三大原因

2020-11-22 百家號

板孔的可焊性對焊接質量的影響

可焊性就是金屬表面被熔融焊料潤溼,即焊料所在的金屬表面形成一層連續的,相對均勻的,光滑的附著薄膜。電路板孔可焊性不好,會造成虛焊缺陷,影響電路中元件的參數。不穩定的多層板元器件和內層線導通,嚴重時會致使整個電路的功能失效。

電路板

電路板可焊性受到以下幾個因素的影響:

(1)焊接材料的組成成分和被焊接的材料的性質。 作為焊接化學處理過程的重要組成部分,焊接材料包含有助焊劑的化學材料,一般為低熔點共熔金屬為Sn-Pb或Sn-Pb-Ag,其中雜質含量不能超過一定比例,防止雜質產生氧化物而被助焊劑溶解。焊劑一般採用白松香和異丙醇溶劑,通過熱量傳遞,將電路板表面的鏽蝕去除,幫助焊料更好地潤溼被焊電路板的表面。

(2)電路板的可焊性還受到焊接的溫度和金屬板表面清潔程度的影響。溫度太高會加快焊料擴散速度,提高焊料的活性,導致電路板和焊料熔融表面迅速氧化,形成焊接缺陷;受汙染的電路板表面也會影響電路板可焊性從而產生錫珠、錫球、開路、光澤度不好等缺陷。

翹曲導致焊接缺陷

翹曲電路板的形狀

電路板和元器件在焊接過程中由於應力變形翹曲,產生虛焊、短路等缺陷。電路板的上下部分溫度不平衡是造成電路板翹曲的主要原因。對於大的電路板來說,自身重量下墜也會產生翹曲。普通的PBGA器件與電路板之間的距離約為0.5mm,如果電路板上器件較大,電路板在降溫後逐漸恢復正常形狀,而應力作用將長時間作用於焊點,這時如果器件抬高0.1mm,完全有可能會導致虛焊開路。

焊接質量受電路板設計影響

電路板焊接過程

雖然焊接在布局尺寸大的電路板上較容易控制,但是板的尺寸過大會導致印刷線條長,阻抗也隨之增大,抗噪聲的能力下降,板的成本增加;板的尺寸過小時,散熱能力下降,焊接的過程也不容易控制,還會發生相鄰的線條相互幹擾的情況。所以,必須優化印製電路板的設計:

(1)儘量將高頻元件之間的連線縮短、減少電磁幹擾。

(2)超過20g的大重量元件,應該採用支架進行固定,然後再進行焊接工作。

(3)發熱的元件應該考慮散熱的問題,防止元件表面溫度較高產生缺陷,熱敏元件應該儘量遠離發熱源。

(4)為使電路板美觀且容易焊接,儘可能將元件進行平行排列,這樣也有利於進行大批量生產。電路板設計的最佳比例應該為4∶3的矩形。導線寬度應該儘量均衡,防止布線不連續。應該避免使用大面積銅箔,防止其在電路板長時間受熱時發生膨脹和脫落的現象。

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