对电子装联的焊接缺陷与处理探索

2016-03-13山西省太原航空仪表有限公司

电子世界 2016年9期

山西省太原航空仪表有限公司安妮

对电子装联的焊接缺陷与处理探索

山西省太原航空仪表有限公司安妮

【摘要】文章针对电子装联期间焊接温度时间控制方法进行探讨，总结焊接期间重点控制的参数。其次以焊接缺陷产生的原因为论述对象，分析焊接期间缺陷控制的有效方法，帮助提升电子装联的整体质量，任务开展期间也不会出现过多的原料损耗。文章中总结的技术方法在实际操作应用中有明显的效果。

【关键词】电子装联；焊接缺陷；缺陷处理

1 焊接的原理、润湿角以及焊接温度、时间

电子装联主要是通过焊接来实现的。焊接的原理是焊锡在高温状态下融化后，借助助焊剂的作用进入到被焊金属的缝隙中，待冷却后形成牢固可靠的焊接点。影响焊接质量的因素有焊接材料的选用、焊接方法、焊接温度及焊接时间。焊接材料和助焊剂时对周边的材料造成损伤、焊接操作期间温度过高、焊接时间过长，这些都会影响焊接质量，引起焊接缺陷。焊接材料完全填满缝隙后检测波传输不会出现折射，技术人员通过观察这一反应便能够判断是否存在焊接缺陷。

润湿角所表示的区域由所焊接的板材与焊接材料组成，润湿角的确定对焊接缺陷检测十分重要，可以根据焊接的位置与区域面积来计算角度。

只有在足够高的温度下，焊料才能充分浸润，并充分扩散形成合金结合层，但过高的温度是有害的；焊接时间过长易损坏焊接部位及元件性能，过短易出现虚焊。总结电子装联焊接经验可以了解到，焊接温度要控制在150℃～350℃，时间要控制在3秒以内。

2 电子装联的焊接缺陷

2.1 焊锡球

助焊剂选择不合理，在高温状态下并不能很好地流动，凝结在某一点，导致焊锡在这一点处也不断的凝固，产生了焊锡球。产生焊锡球与现场控制不合理有很大的关系，虽然经过后续的检验能够得到控制，但影响也是十分严重的。在后续的焊接处理中，焊锡球很容易掉落，将线路的接点裸露在外。

2.2 焊桥

为提升生产效率，SMT是以涂刮的形式来进行焊接材料布置的，但由于模板放置位置存在误差，焊接材料所布置位置也因此出现错误，最终影响到使用安全性。电子元器件之间的间隔距离如果比较小，在拷制过程中因震动会产生电子元器件位置移动，焊锡材料在这一过程中也会互相粘连，造成焊接桥出现。焊桥缺陷发生后，电气设备是无法使用的，线路中已经存在严重的错误。焊桥缺陷的发生原因中人为控制因素引发的比例较大，集成电路自动焊接是按照设计来进行，在对焊接部位进行确定时，如果焊接的位置确定错误，会引发严重的电路错误连接问题，对现场的安全使用影响也十分严重。整体电路可能不会受到影响，但发生此类问题后局部区域内的线路会短路，不经过处理直接接入到电路中会造成用电元器件烧毁现象发生，板块的控制功能也不能得到发挥。

2.3 立碑

该种焊接缺陷最容易出现在小体积的焊接物块中，对于焊接点的控制难度比较大，在高温环境下焊锡的流动是不均匀的，相连导线之间的绝缘性能受到焊锡的影响，形成立碑。这样的缺陷发生区域是比较小的，也很难通过控制来解决，如果后期检验没发现这一问题，必然会引发严重的短路故障，将运行中的用电设备烧毁。立碑现象出现也与助焊材料存在一定的关联性，前期预热的时间过长且没有达到热量标准，焊锡在这样的环境下，不能完全融化，最先融化的部分会向周边流动，与周边的导线相联通。

2.4 虚焊

当焊锡没有真正进入到被焊金属的缝隙中，只是在材料的表面，观察表面已经焊接牢固，但内部并没有在焊锡材料作用下形成导通形式，这样的情况下并不能真正达到焊接质量标准，且会影响到使用安全。虚焊控制板块投入到使用中后，会出现电路断链现象，控制功能也很难实现，缺陷检验也是针对这些部分来进行的，避免虚焊问题出现，才能够更稳定地进行电流传输。

2.5 拉尖

它是指焊点上有焊锡尖产生，产生拉尖的原因：由于焊接时间过长，助焊剂挥发过多，致使焊锡黏性增加，从而产生拉尖；如果电烙铁撤离的方向不当，也容易产生拉尖。拉尖焊点的危害性是：当印制电路板上的焊点分布密度较高时，有拉尖的焊点很容易与相邻的焊点发生桥接，造成短路。另外，如果带有拉尖的焊点工作在高电压状态时，就会与其他相邻的焊点产生放电现象，也会使相关电路工作不正常。避免产生拉尖的方法是：严格控制焊接的最佳时间。

3 上述缺陷的处理

3.1 焊锡球的处理

针对焊锡球的处理，要提升表面的清洁程度，油污以及灰尘都会影响焊锡均匀流动，所添加的助焊药的使用量需要经过试验来确定，且质量要达到电气焊接的规定标准。要合理地控制焊锡涂抹的厚度，并根据焊接工艺的不同来对使用量进行确定，这样才能更好地达到使用标准，并且不容易出现影响使用的安全性问题。

3.2 焊桥的处理

将厚度控制在合理范围内，并且焊锡的薄厚程度也要均匀，尤其是在烤制环节中，要保障板块的平整程度，烤制前观察是否存在焊接桥现象，一经发现，要及时分离，采取有效的方法来对电子元件安全性进行保护。对于焊桥的解决方法，首先应选择恰当的模板厚度。另外，在片状间距小于0.65mm的印制板时，应该采用光学定位。此外，在选择焊膏时，应该选择粘度较好的，与此同时，还要对刮刀的压力进行降低。

3.3 立碑的处理

关于立碑现象的解决方法，首先应该将预热期的工艺参数进行正确设置。一般来说，预热温度为150。C为宜，预热时间一般控制在60s-90s左右。另外，应该调整好元件的贴片精度，避免产生较大的贴片偏差。

3.4 虚焊的处理

虚焊问题发生后，电子元器件并没有与线路板完全的结合，并且其中存在一些粘连不合理的现象，带来的损害也是十分明显的，针对这一现象，要将焊接材料清理干净，并进行二次焊接处理。对虚焊的具体位置进行确定，可以借助电子检测仪器来进行。虚焊范围的判断存在难度，原因在于从表面现象观察并不存在缺陷，如果不进行深层次的检测很容易将缺陷的元器件投入到使用中，影响到设备的使用安全性。引发原因包含了助焊剂质量不达标以及焊接时间不足，焊锡并不能充分的融化。在焊接阶段要控制好时间，选择质量达标的材料，并注意焊接的角度，通过技术与监管手段来避免虚焊问题发生。如果出现则可以采用放大观察与电流流经形式分析的方法来确定准确位置，并将焊锡清理干净进行接下来再次焊接处理。

3.5 拉尖的处理

引发拉尖的原因可能是因烙铁表面清洁程度不足以及焊接时移动速率不合理等现象。如果与周边的电子元器件接触会造成电路短路，也很难达到使用安全标准。发现这种现象后可以对表面进行处理，在不影响焊接牢固性的前提下将拉尖部分处理掉。这只是针对简单问题并且拉尖部分较细的情况下来进行的，如果问题比较严重，不能通过这种方法解决，需要清理后重新焊接。在焊接前要注意烙铁的清洁程度，严格按照规定标准进行现场控制管理。也可以使用烙铁对焊接部分再次加热，对拉尖部分进行分离处理，这种处理技术是比较常用的，同时效果也十分的明显。焊接缺陷是影响电子元气件功能实现的

重要部分，也需要进行严格的管理控制，焊接人员应当针对常见的缺陷总结解决方案，提升所生产加工产品的质量。

4 焊点的质量检验

符合以下基本要求的焊点，才能判定为合格焊点。（1）焊点表面光滑、明亮、无针孔或非结晶状态。（2）焊料应连续、良好地润湿全部焊接表面，围绕焊点四周形成焊缝。（3）焊点和连接部位不应有划痕、尖角、针孔、砂眼、焊剂残渣及其他杂物。（4）焊料不应呈尖峰状，相邻导体间不应发生桥接、拉尖等现象。（5）焊点的焊料与焊接部位间不应有裂纹，焊接后的印制电路板表面不能有斑点、裂纹、气泡，铜箔和焊盘不得起翘。