前言

　　焊接實(shí)際上是一個(gè)化學(xué)處理過(guò)程。印刷電路板(PCB)是電子產(chǎn)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(zhù)電子技術(shù)的飛速發(fā)展，PCB的密度越來(lái)越高，分層越來(lái)越多，有時(shí)候可能所有的設計都很正確(如電路板毫無(wú)損壞、印刷電路設計完美等)，但是由于在焊接工藝上出現問(wèn)題，導致焊接缺陷、焊接質(zhì)量下降從而影響電路板的合格率，進(jìn)而導致整機的質(zhì)量不可靠。因此，必須分析影響印制電路板焊接質(zhì)量的因素，分析其焊接缺陷產(chǎn)生的原因，并針對這些原因加以改進(jìn)以使整個(gè)電路板焊接質(zhì)量得到提高。

　　【關(guān)鍵詞】PCB板 焊接缺陷，PCB設計，可焊性，翹曲

　　產(chǎn)生焊接缺陷的原因

　　1、PCB的設計影響焊接質(zhì)量

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

　　2、電路板孔的可焊性影響焊接質(zhì)量

　　電路板孔可焊性不好，將會(huì )產(chǎn)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(xiàn)導通不穩定，引起整個(gè)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(zhì)，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(zhù)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(zhì)。焊料是焊接化學(xué)處理過(guò)程中重要的組成部分，它由含有助焊劑的化學(xué)材料組成，常用的低熔點(diǎn)共熔金屬為Sn-Pb或Sn-Pb-Ag。其中雜質(zhì)含量要有一定的分比控制，以防雜質(zhì)產(chǎn)生的氧化物被助焊劑溶解。焊劑的功能是通過(guò)傳遞熱量，去除銹蝕來(lái)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(huì )影響可焊性。溫度過(guò)高，則焊料擴散速度加快，此時(shí)具有很高的活性，會(huì )使電路板和焊料溶融表面迅速氧化，產(chǎn)生焊接缺陷，電路板表面受污染也會(huì )影響可焊性從而產(chǎn)生缺陷，這些缺陷包括錫珠、錫球、開(kāi)路、光澤度不好等。

　　3、翹曲產(chǎn)生的焊接缺陷

　　PCB和元器件在焊接過(guò)程中產(chǎn)生翹曲，由于應力變形而產(chǎn)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(huì )產(chǎn)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(zhù)線(xiàn)路板降溫后恢復正常形狀，焊點(diǎn)將長(cháng)時(shí)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(kāi)路。

　　在PCB產(chǎn)生翹曲的同時(shí)，元器件本身也有可能產(chǎn)生翹曲，位于元件中心的焊點(diǎn)被抬離PCB、產(chǎn)生空焊。當只使用焊劑而沒(méi)有焊膏填補空白時(shí)，這種情況經(jīng)常發(fā)生。使用焊膏時(shí)，由于形變而使焊膏與焊球連在一起形成短路缺陷。另一個(gè)產(chǎn)生短路的原因是回焊過(guò)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(gè)個(gè)氣泡，在X射線(xiàn)檢測下，可以看到焊接短路往往在器件中部。