手工焊接印制电路板的焊点缺陷与建议

白荣涛

（滁州市信息工程学校，安徽滁州，239200）

印制电路板的电子元器件的重要组成部分，其焊点的质量对电子产品的可靠性能有着重要的影响意义。随着电子产品的创新发展，轻薄、方便成为了主要的发展方向，电子元器件中印制电路板的微型化以及复杂结构使得焊点更加的细微化，因此给焊点检验工作带来了一定的困难，所以必须不断的提升焊点质量，避免焊点出现缺陷，这样才能从根本上保证电子产品的可靠性。由此可见，对手工焊接印制电路板的焊点缺陷与建议进行研究具有重要的意义。

1 印制电路板的设计

对于印制电路板而言，其焊点的良好性能主要是在产品的使用日期内，机械以及电气性能均没有失效的情况。焊点的外观主要为：第一，表现光滑平整；第二，焊料的使用能够覆盖焊盘以及器件的焊接位置；第三，焊点的周围较薄，焊料与焊盘之间的角度应该小于30°，最大不应该超过60°。焊点性能较差的原因包括虚焊、冷焊、气泡、桥连、拉尖等等。而虚焊以及冷焊两种方式在检查的过程中不易被发现，一般在使用之后才能表现出缺陷，所以不利影响较大。为了进一步提高印制电路板组件的使用性能，需要加强装配设计的可造性、工艺设计的科学性以及技术人员的专业性等。除此之外，印制电路板的设计还要满足国际以及电子行业的标准规范，且制作工艺要具有可生产性。所以必须保证印制电路板设计的质量以及效率，这样才能在最大程度上减少焊点缺陷问题的出现，从而保证电子元器件的可靠性。

2 手工焊接印制电路板的焊点缺陷及产生原因

■2.1 虚焊

虚焊是指在焊接的过程中，焊点中未出现金属合金的现象，即导体和焊料之间没有进行金属原子的结合，如图1所示。两者之间被气泡、氧化膜、焊料等等物质隔离分开，或者由于时间较长破坏了接触电阻，从而导致电路开路等问题。

图1 虚焊的产生

出现虚焊问题的原因主要包括：焊料存在较多的杂质、印制电路板没有做好清洁工作、加热时间较短、焊锡老化、焊接温度不合理、导体表面的氧化物较多等等。印制电路板在手工焊接的过程中，虚焊会带来信号不稳定、噪声增多以及电路故障问题等。

■2.2 拉尖

当焊点的表面出现凹凸的尖角或者毛刺的时候，则印制电路板出现了拉尖的问题。出现拉尖缺陷的主要原因有：填充料较多、焊料较少、焊料的质量不好、焊接的温度不合适、焊接时间较长、撤离烙铁头产生拉尖等等。印制电路板在手工焊接的过程中，拉尖不仅会影响电路板的外观，容易出现桥接等问题，而且在高压以及高频电路当中会出现放电等问题。

■2.3 桥接

桥接主要是指焊锡把印制板当中相邻的导体电路进行连接的现象，也就是指通过焊锡把不应该相连的点进行了焊接，从而出现了短路等问题，也可以叫做连焊。产生连桥缺陷的主要因素包括：焊接温度不当、焊锡使用存在错误、电烙铁使用不当等，其原因与拉尖的影响因素类似。印制电路板在手工焊接的过程中，桥接问题不仅会使得电子产品发生电气短路问题，而且还会损坏相关的电子元器件，一般情况下，桥接可以利用电性能检测的方式进行判断。

■2.4 球焊

球焊主要为焊点的形状与球形类似，并且和印制电路板之间存在较少的连接问题。产生球焊的主要因素是印制电路板的表面存在氧化物或者杂质等。印制电路板在手工焊接的过程中，当焊接位置存在少量的连接时，机械性强度较差，轻微的振动就会使得连接点脱离，所以会出现虚焊、断路等问题。

■2.5 印制电路板设计不合理

由于不同类型的印制电路板规格存在差异性，所以在焊接的过程中，需要对印制电路板进行后期制作，避免焊接操作带来的不利影响。例如，当印制电路板的尺寸较大时，在焊接的过程中会出现焊接线条，从而给印制电路板的阻抗带来干扰，影响电子产品的使用性能。除此之外，一旦印制电路板的尺寸较大，焊接线条数量较多，还会给印制电路板的生产过程带来更多的成本，影响到企业的利润效益。那么当印制电路板的尺寸较小时，会在一定程度上提高焊接工艺的难度，焊接线条之间也会产生电磁干扰等问题。因此，对于印制电路板设计不合理这一问题，在对其尺寸设计的过程中，需要对印制电路板进行优化设计，合理的调整印制电路板的布局结构，从而确保印制电路板的有效应用。

■2.6 印制电路板变形带来的缺陷

电子产品中的印制电路板经常会出现变形等问题，出现这一问题的主要原因包括：印制电路板的温度控制不合理、各种元器件在印制电路板中的布局不合理等等。当印制电路板出现变形现象时，会产生相应的焊接缺陷，焊接的位置出现凹陷或者凸起等问题，在焊接过程中，就会成为薄焊，使得焊接部位易松动，影响印制电路板的正常使用。对于凹陷的位置，焊接不能良好的进行接触，所以印制电路板会出现空焊等问题，从而出现焊接缺陷。

■2.7 印制电路板中孔可焊接的缺陷

印制电路板中孔的可焊接性也会影响到产品的质量以及电子元器件的性能参数。当焊接孔的性能较差时，电路板之间的稳定性会大大的降低，从而影响到产品的使用性能。影响这一性能的主要因素包括：

第一，焊料的组成。焊料对印制电路板的性能起到了重要的影响作用。因此焊接人员必须根据实际的需求以及经验标准合理的选择焊料。对于同种焊料，不同的生产商提供了焊料性能也会存在差异，材料的使用和机械设备也会对焊料产生影响。第二，被焊料。由于印制电路板的焊接属性存在差异，所以可以按照属性的分来选择对应的焊接工艺。从而延长印制电路板的使用期限。第三，焊接条件。焊接条件及环境的选择也是影响印制电路板质量的重要因素之一。不同的焊接条件会出现不一样的焊接结果。一旦使用错误的焊接条件，那么就会出现焊接缺陷。比如，当焊接温度较高时，印制电路板就会发生烧坏等问题，导致印制电路板失去本身的属性，给产品的性能带来不利影响。

3 手工焊接印制电路板焊点缺陷的解决方法

第一，按照电子产品的性能、形状、尺寸等影响因素，合理的选择烙铁头，如表1所示。

表1 烙铁头的选择参考表

第二，焊锡丝的应用。在焊锡丝选择的过程中，可以按照以下标准：根据使用需求在各项性能指标合格的产品中进行选择；根据线径进行选择，比如根据焊点需要的焊锡量进行选择，大量选择大线径。而在使用无铅焊锡丝时，线径一般小于锡铅焊锡丝；根据焊剂的含量选择，使用喷溅量较低的焊锡丝。

第三，当手工焊接的过程中存在连桥、虚焊等问题时，可以对其进行修整、补焊。当对元器件进行拆焊处理时，首先把元器件的一端引脚进行挂锡，从而让引脚固定好芯片，再对器件对面的引脚进行焊接，利用对称的形式焊接剩余的部分。这样能够使得芯片引脚与焊盘之间的充分接触，保证焊脚不出现悬空状态。对于芯片的焊接，可以使用拖焊的方式。

第四，当在拆焊时发生铜箔凸起的问题时，一般需要对印制电路板进行更换，在特殊的情况下能够在满足工艺规范以及设计人员许可后，通过导线连接的方式进行解决。

第五，当印制电路板存在短路的问题时，首先检查元器件是否存在接反等问题，然后查看印制电路板是否有短路问题，或者焊点是否存在短路，一一进行排查。对于印制电路板的短路问题能够通过电工刀割导线的方式。如果焊锡的使用量较多，需要拆除焊件，对其进行清理后再重新焊接。

第六，对于印制电路板的变形问题，可以从印制电路板的原材料为基础，在确保印制电路板正常使用的条件下，使用刚性好、温度影响小的焊接材料，并且优化焊接的环境，从而提升焊接时的散热性能，保证印制电路板的性能，避免焊接缺陷的发生。

4 总结

本文通过对手工焊接印制电路板的焊点缺陷与建议的研究，使我们了解到了，印制电路板在各个电子元件当中起到了重要的作用，其焊接质量对印制电路板有着重要的影响。印制电路板在手工焊接的过程中，存在着虚焊、拉尖、桥接、焊料缺陷、印制电路板设计不合理、印制电路板变形等一系列问题。因此，需要不断的提高手工焊接印制电路板的质量，合理的选择烙铁头、焊锡丝，排除虚焊、短路等问题，从而确保整个产品的质量。