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    詳解PCB電路板焊接品質控制方法

    日期:2021-03-06 21:57:29

    一、PCB線路板的設計


      1、 焊盤設計


      (1)在設計插件元件焊盤時,焊盤大小尺寸設計應合適。焊盤太大,焊料鋪展面積較大,形成的焊點不飽滿,而較小的焊盤銅箔表面張力太小,形成的焊點為不浸潤焊點??讖脚c元件引線的配合間隙太大,容易虛焊,當孔徑比引線寬0.05 - 0.2mm,焊盤直徑為孔徑的2 - 2.5倍時,是焊接比較理想的條件。


      (2)在設計貼片元件焊盤時,應考慮以下幾點:為了盡量去除“陰影效應”,SMD的焊端或引腳應正對著錫流的方向,以利于與錫流的接觸,減少虛焊和漏焊。對于較小的元件不應排在較大元件后,以免較大元件妨礙錫流與較小元件的焊盤接觸造成漏焊。


      2、pcb打樣平整度控制


      波峰焊接對印制板的平整度要求很高,一般要求翹曲度要小于0.5mm,如果大于0.5mm要做平整處理。尤其是某些印制板厚度只有1.5mm左右,其翹曲度要求就更高,否則無法保證焊接質量,應注意以下事項:


      (1) 妥善保存印制板及元件,盡量縮短儲存周期 在焊接中,無塵埃、油脂、氧化物的銅箔及元件引線有利于形成合格的焊點,因此印制板及元件應保存在干燥、清潔的環境下,并且盡量縮短儲存周期。


      (2)對于放置時間較長的印制板,其表面一般要做清潔處理,這樣可提高可焊性,減少虛焊和橋接,對表面有一定程度氧化的元件引腳,應先除去其表面氧化層。


      二、工藝材料的質量控制


      在波峰焊接中,使用的工藝材料主要有:助焊劑和焊料。


      1、助焊劑的應用可以除去焊接表面的氧化物,防止焊接時焊料和焊接表面再氧化,降低焊料的表面張力,有助于熱量傳遞到焊接區,助焊劑在焊接質量的控制上舉足輕重。目前,波峰焊接所采用的多為免清洗助焊劑,在選擇助焊劑時有以下要求:


      (1)熔點比焊料低;


      (2)浸潤擴散速度比熔化焊料快;


      (3)粘度和比重比焊料小;


      (4)在常溫下貯存穩定。


      2、焊料的質量控制


      錫鉛焊料在高溫下(250℃)不斷氧化,使錫鍋中錫-鉛焊料含錫量不斷下降,偏離共晶點,導致流動性差,出現連焊、虛焊、焊點強度不夠等質量問題??刹捎靡韵聨讉€方法來解決這個問題:


      (1)添加氧化還原劑,使已氧化的SnO還原為Sn,減小錫渣的產生。


      (2)每次焊接前添加一定量的錫。


      (3)采用含抗氧化磷的焊料。


      (4)采用氮氣保護,讓氮氣把焊料與空氣隔絕開來,取代普通氣體,這樣就避免了浮渣的產生。


      目前的方法是在氮氣保護的氛圍下使用含磷的焊料,可將浮渣率控制在低程度,焊接缺陷少、工藝控制佳。

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      三、焊接工藝參數控制


      焊接工藝參數對焊接表面質量的影響比較復雜,主要有以下幾大要點:


      1、預熱溫度的控制


      預熱的作用:①使助焊劑中的溶劑充分揮發,以免印制板通過焊錫時,影響印制板的潤濕和焊點的形成;②使印制板在焊接前達到一定溫度,以免受到熱沖擊產生翹曲變形。根據我們的經驗,一般預熱溫度控制在180 200℃,預熱時間1 - 3分鐘。


      2、焊接軌道傾角


      軌道傾角對焊接效果的影響較為明顯,特別是在焊接高密度SMT器件時更是如此。當傾角太小時,較易出現橋接,特別是焊接中,SMT器件的“遮蔽區”更易出現橋接;而傾角過大,雖然有利于橋接的消除,但焊點吃錫量太小,容易產生虛焊。軌道傾角應控制在5°- 7°之間。


      3、波峰高度


      波峰的高度會因焊接工作時間的推移而有一些變化,應在焊接過程中進行適當的修正,以保證理想高度進行焊接波峰高度,以壓錫深度為PCB厚度的1/2 - 1/3為準。


      4、 焊接溫度


      焊接溫度是影響焊接質量的一個重要的工藝參數。焊接溫度過低時,焊料的擴展率、潤濕性能變差,使焊盤或元器件焊端由于不能充分的潤濕,從而產生虛焊、拉尖、橋接等缺陷;焊接溫度過高時,則加速了焊盤、元器件引腳及焊料的氧化,易產生虛焊。通常來說焊接溫度應控制在250+5℃。


      關于pcb板打樣品質控制方法,今天就介紹到這里。焊接是pcb打樣制作過程中重要的工藝步驟,為確保電路板的焊接質量,應熟練掌握品質控制方法及焊接技巧。

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