【導(dǎo)讀】在日常工作中，我們會(huì)收到了不少關(guān)于焊接問(wèn)題的客戶查詢。在焊接過(guò)程中，客戶會(huì)出現(xiàn)在一些莫名其妙的焊接缺陷， 這些焊接缺陷產(chǎn)生的原因各不相同。在實(shí)際的SMT貼片加工或插件焊接中，我們一般會(huì)采取一些方法來(lái)避免這些焊接不良現(xiàn)象的發(fā)生。那么常見(jiàn)的焊接不良導(dǎo)致的產(chǎn)品故障有哪些呢？讓我試著給大家做一些簡(jiǎn)單的介紹。
在日常工作中，我們會(huì)收到了不少關(guān)于焊接問(wèn)題的客戶查詢。在焊接過(guò)程中，客戶會(huì)出現(xiàn)在一些莫名其妙的焊接缺陷， 這些焊接缺陷產(chǎn)生的原因各不相同。在實(shí)際的SMT貼片加工或插件焊接中，我們一般會(huì)采取一些方法來(lái)避免這些焊接不良現(xiàn)象的發(fā)生。那么常見(jiàn)的焊接不良導(dǎo)致的產(chǎn)品故障有哪些呢？讓我試著給大家做一些簡(jiǎn)單的介紹。
理想的焊點(diǎn)
在檢查焊點(diǎn)是否有缺陷之前，最好找一個(gè)理想焊點(diǎn)的圖像進(jìn)行比較。
圖1：理想的焊點(diǎn)
理想焊點(diǎn)具有良好的表面潤(rùn)濕性，即熔融焊料在被焊金屬表面上應(yīng)鋪展，并形成完整、均勻、連續(xù)的焊料覆蓋層。正確的焊錫量，應(yīng)該足夠覆蓋焊點(diǎn)而不會(huì)過(guò)多或過(guò)少。
常見(jiàn)的焊接不良
常見(jiàn)的焊接初學(xué)者以為焊料越多越好，但是過(guò)多的焊料會(huì)使得元件焊端和引腳周圍被過(guò)多的焊料包圍，或焊點(diǎn)中間含有氣泡，其特點(diǎn)是圓形和凸起的形狀。可是，很難知道在焊料下面實(shí)際發(fā)生了什么，引腳和焊盤存在沒(méi)有被正確潤(rùn)濕的可能性。這樣，一方面會(huì)浪費(fèi)焊料，一方面會(huì)增加橋接形成的風(fēng)險(xiǎn) (即兩個(gè)焊點(diǎn)連接時(shí)形成意外連接，或?qū)е码娐钒宥搪?。
所以，足夠的焊料已經(jīng)足以徹底潤(rùn)濕引腳和焊盤，更重要是掌握好焊接的溫度和時(shí)間。此外，要留意焊盤和阻焊層之間有沒(méi)有足夠的空間。
圖2：焊料過(guò)多
圖3：焊料過(guò)多，意外連接形成橋接
去除電路板上的多余焊料可能很費(fèi)時(shí)。
可看看這篇分享：選擇合適的吸錫帶
圖3：焊球
3. 冷焊
冷焊的表面顯得暗淡、凹凸不平。
圖４：冷焊
這通常是由于傳遞到焊點(diǎn)的熱量不足以使焊料完全熔化，其中一個(gè)原因，是烙鐵或焊點(diǎn)本身可能沒(méi)有得到足夠的時(shí)間來(lái)充分加熱，烙鐵溫度可能沒(méi)有設(shè)置得足夠高以熔化正在使用的焊料類型（例如，Chip Quik的RASWLF.031 1OZ無(wú)鉛焊料熔點(diǎn)是217 - 220°C），或者這可能是焊盤和走線本身設(shè)計(jì)的結(jié)果。例如，一個(gè)焊盤直接連接到接地層而沒(méi)有考慮散熱問(wèn)題，而導(dǎo)致焊盤的散熱到接地層。如果您發(fā)現(xiàn)頑固的焊點(diǎn)無(wú)法液化，那么要看看設(shè)計(jì)上是否出現(xiàn)問(wèn)題。
圖5：Chip Quik的RASWLF.031 1OZ無(wú)鉛焊料
“立碑＂現(xiàn)象通常出現(xiàn)在表面貼裝元件上，如電阻器或電容器。理想情況下，焊料在焊接過(guò)程中將附著在兩個(gè)焊點(diǎn)上并開(kāi)始潤(rùn)濕。但是如果一個(gè)焊點(diǎn)上的焊料沒(méi)有完全潤(rùn)濕，元件的一側(cè)就會(huì)傾斜，使得電阻器或電容器一側(cè)從焊點(diǎn)上被提起來(lái)，像一塊“石碑”。
圖6：元件被提起來(lái)，像一塊石碑
5. 潤(rùn)濕不良和虛焊
如果焊盤未完全潤(rùn)濕，這樣元件不能與電路板形成牢固的連接。理想情況下，焊料應(yīng)與焊盤和引腳實(shí)現(xiàn) 100% 潤(rùn)濕，不留任何間隙或空間暴露。引腳和焊盤的潤(rùn)濕不足是由于未能對(duì)引腳和焊盤加熱，并且沒(méi)有給焊料足夠的時(shí)間流動(dòng)，可能造成虛焊。
其原因大多是焊接區(qū)表面受污染，或被阻焊劑沾污，或接合物表面形成金屬氧化層。解決此問(wèn)題需要徹底清潔電路板并均勻加熱焊盤和引腳。
圖7：焊盤和引腳未完全潤(rùn)濕
焊料有許多不同的特性如何選擇？可看看下面這篇文章：
針孔與氣孔是有區(qū)別的。針孔是在波峰焊焊點(diǎn)上發(fā)現(xiàn)小孔，氣孔則是焊點(diǎn)上較大孔可看到內(nèi)部；針孔內(nèi)部通常是空的，氣孔則是內(nèi)部空氣完全噴出而造成大孔，其形成原因是焊錫在氣體尚未完全排除即已凝固，而形成此問(wèn)題。
圖8 ：針孔（左）和氣孔（右）的缺陷
在波峰焊過(guò)程中可能會(huì)形成針孔和氣孔，而不是由手工焊接技巧不佳造成的。在焊接操作過(guò)程中，電路板內(nèi)的水分被加熱成氣體，當(dāng)它仍處于熔化狀態(tài)時(shí)，會(huì)通過(guò)焊料逸出。當(dāng)焊點(diǎn)凝固時(shí)氣體繼續(xù)逸出，就會(huì)形成空隙。電路或會(huì)暫時(shí)導(dǎo)通，但很容易造成長(zhǎng)時(shí)間導(dǎo)通不良。避免此問(wèn)題的一些方法是可通過(guò)預(yù)熱電路板以去除水分，同時(shí)建議讓通孔處具有約 25 μm的最小鍍銅厚度。
焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或反復(fù)焊接造成溫度過(guò)高，又或是焊盤的位置受力過(guò)大，從而導(dǎo)致焊盤剝離。已剝離的焊盤很難再使用，因?yàn)楹副P非常脆弱并且很容易從走線上脫落。事實(shí)上，這塊PCB板已經(jīng)損壞。
圖9：焊盤剝離
如果想補(bǔ)救焊盤脫落，可以將脫落的焊盤用刀切掉切到未脫落處，防止電路順著脫落處擴(kuò)大，如果你的元件引腳夠長(zhǎng)，可以將切斷后的電路接頭處的絕緣漆刮掉，上好焊錫將元件的引腳焊接在此處。如果你的元件引腳不夠長(zhǎng)，你可以使用一段細(xì)導(dǎo)線上好焊錫順著焊盤孔穿過(guò)后焊接在元件引腳，另一頭焊接在焊盤接頭處并使用熱熔膠固定防止再次開(kāi)焊脫落。
如果焊盤脫落，可以考慮選擇飛線的方式，將導(dǎo)線一頭焊接在脫焊的元件引腳上，另一端焊接在和脫焊的焊盤相連的任意焊點(diǎn)上。還有搭橋的方式，要是脫焊的焊盤元件引腳周圍有同一線路上的元件，你可以直接將元件引腳焊接在那個(gè)元件的引腳上，廢棄原焊盤，當(dāng)然，焊接的時(shí)候一定看清不能焊串位防止燒壞元件。
總結(jié)
雖然沒(méi)有萬(wàn)無(wú)一失的方法可以完全防止焊接問(wèn)題，但我們可以在 PCB 設(shè)計(jì)和焊接過(guò)程中采取一些好的習(xí)慣，以降低遇到焊接不良的風(fēng)險(xiǎn)。
（來(lái)源：得捷電子DigiKey，作者： Barley Li )
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