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    电路板焊接缺陷原因和常见缺陷分析
  • 电路板焊接缺陷原因和常见缺陷分析
  •   发布日期: 2021-11-22  浏览次数: 4,051

      造成电路板焊接缺陷的因素有以下三个方面的原因:

      1、电路板孔的可焊性影响焊接质量

      电路板孔可焊性不好,将会产生虚焊缺陷,影响电路中元件的参数,导致多层板元器件和内层线导通不稳定,引起整个电路功能失效。所谓可焊性就是金属表面被 熔融焊料润湿的性质,即焊料所在金属表面形成一层相对均匀的连续的光滑的附着薄膜。

      影响印刷电路板可焊性的因素主要有:(1)焊料的成份和被焊料的性质。 焊料是焊接化学处理过程中重要的组成部分,它由含有助焊剂的化学材料组成,常用的低熔点共熔金属为Sn-Pb或Sn-Pb-Ag.其中杂质含量要有一定的 分比控制,以防杂质产生的氧化物被助焊剂溶解。焊剂的功能是通过传递热量,去除锈蚀来帮助焊料润湿被焊板电路表面。一般采用白松香和异丙醇溶剂。

      (2)焊接温度和金属板表面清洁程度也会影响可焊性。温度过高,则焊料扩散速度加快,此时具有很高的活性,会使电路板和焊料溶融表面迅速氧化,产生焊接缺陷,电路 板表面受污染也会影响可焊性从而产生缺陷,这些缺陷包括锡珠、锡球、开路、光泽度不好等。

      2、翘曲产生的焊接缺陷

      电路板和元器件在焊接过程中产生翘曲,由于应力变形而产生虚焊、短路等缺陷。翘曲往往是由于电路板的上下部分温度不平衡造成的。对大的PCB,由于板自 身重量下坠也会产生翘曲。普通的PBGA器件距离印刷电路板约0.5mm,如果电路板上器件较大,随着线路板降温后恢复正常形状,焊点将长时间处于应力作 用之下,如果器件抬高0.1mm就足以导致虚焊开路。

      3、电路板的设计影响焊接质量

      在布局上,电路板尺寸过大时,虽然焊接较容易控制,但印刷线条长,阻抗增大,抗噪声能力下降,成本增加;过小时,则散热下降,焊接不易控制,易出现相邻 线条相互干扰,如线路板的电磁干扰等情况。因此,必须优化PCB板设计:

      (1)缩短高频元件之间的连线、减少EMI干扰。

      (2)重量大的(如超过20g) 元件,应以支架固定,然后焊接。

      (3)发热元件应考虑散热问题,防止元件表面有较大的ΔT产生缺陷与返工,热敏元件应远离发热源。

      (4)元件的排列尽可能 平行,这样不但美观而且易焊接,宜进行大批量生产。电路板设计为4∶3的矩形最佳。导线宽度不要突变,以避免布线的不连续性。电路板长时间受热时,铜箔容易发生膨胀和脱落,因此,应避免使用大面积铜箔。

    所有焊接缺陷主要可以概况如下:

    一、虚焊

    1、外观特点

    焊锡与元器件引线或与铜箔之间有明显黑色界线,焊锡向界线凹陷

    2、危害

    不能正常工作。

    3、原因分析

    1)元器件引线未清洁好,未镀好锡或被氧化

    2)印制板未清洁好,喷涂的助焊剂质量不好。

    二、焊料堆积

    1、外观特点

    焊点结构松散、白色、无光泽。

    2、危害

    机械强度不足,可能虚焊。

    3、原因分析

    1)焊料质量不好。

    2)焊接温度不够。

    3)焊锡未凝固时,元器件引线松动。

    三、焊料过多

    1、外观特点

    焊料面呈凸形。

    2、危害

    浪费焊料,且可能包藏缺陷。

    3、原因分析

    焊锡撤离过迟。

    四、焊料过少

    1、外观特点

    焊接面积小于焊盘的 80%,焊料未形成平滑的过渡面。

    2、危害

    机械强度不足。

    3、原因分析

    1)焊锡流动性差或焊锡撤离过早。

    2)助焊剂不足。

    3)焊接时间太短。

    五、松香焊

    1、外观特点

    焊缝中夹有松香渣。

    2、危害

    强度不足,导通不良,有可能时通时断。

    3、原因分析

    1)焊机过多或已失效。

    2)焊接时间不足,加热不足。

    3)表面氧化膜未去除。

    六、过热

    1、外观特点

    焊点发白,无金属光泽,表面较粗糙。

    2、危害

    焊盘容易剥落,强度降低。

    3、原因分析

    烙铁功率过大,加热时间过长。

    七、冷焊

    1、外观特点

    表面成豆腐渣状颗粒,有时可能有裂纹。

    2、危害

    强度低,导电性能不好。

    3、原因分析

    焊料未凝固前有抖动。

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    八、浸润不良

    1、外观特点

    焊料与焊件交界面接触过大,不平滑。

    2、危害

    强度低,不通或时通时断。

    3、原因分析

    1)焊件清理不干净。

    2)助焊剂不足或质量差。

    3)焊件未充分加热。

    九、不对称

    1、外观特点

    焊锡未流满焊盘。

    2、危害

    强度不足。

    3、原因分析

    1)焊料流动性不好。

    2)助焊剂不足或质量差。

    3)加热不足。

    十、松动

    1、外观特点

    导线或元器件引线可移动。

    2、危害

    导通不良或不导通。

    3、原因分析

    1)焊锡未凝固前引线移动造成空隙。

    2)引线未处理好(浸润差或未浸润)。

    十一、拉尖

    1、外观特点

    出现尖端。

    2、危害

    外观不佳,容易造成桥接现象。

    3、原因分析

    1)助焊剂过少,而加热时间过长。

    2)烙铁撤离角度不当。

    十二、桥接

    1、外观特点

    相邻导线连接。

    2、危害

    电气短路

    3、原因分析

    1)焊锡过多。

    2)烙铁撤离角度不当。

    电路板焊接常见缺陷、危害、原因分析

    十三、针孔

    1、外观特点

    目测或低倍放大器可见有孔。

    2、危害

    强度不足,焊点容易腐蚀。

    3、原因分析

    引线与焊盘孔的间隙过大。

    十四、气泡

    1、外观特点

    引线根部有喷火式焊料隆起,内部藏有空洞。

    2、危害

    暂时导通,但长时间容易引起导通不良。

    3、原因分析

    1)引线与焊盘孔间隙大。

    2)引线浸润不良。

    3)双面板堵通孔焊接时间长,孔内空气膨胀。

    十五、铜箔翘起

    1、外观特点

    铜箔从印制板上剥离。

    2、危害

    印制板已损坏。

    3、原因分析

    焊接时间太长,温度过高。

    十六、剥离

    1、外观特点

    焊点从铜箔上剥落(不是铜箔与印制板剥离)。

    2、危害

    断路。

    3、原因分析

    焊盘上金属镀层不良。


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