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详解PCB电路板焊接品质控制方法

文章出处:东莞市金而特电子有限公司网责任编辑:SDW作者:SDW 人气:-发表时间:2020-09-14 11:59:00

 一、PCB线路板的设计  1、 焊盘设计  (1)在设计插件元件焊盘时,焊盘大小尺寸设计应合适。焊盘太大,焊料铺展面积较大,形成的焊点不饱满,而较小的焊盘铜箔表面张力太小,形成的焊点为不浸润焊点。孔径与元件引线的配合间隙太大,容易虚焊,当孔径比引线宽0.05 - 0.2mm,焊盘直径为孔径的2 - 2.5倍时,是焊接比较理想的条件。  (2)在设计贴片元件焊盘时,应考虑以下几点:为了尽量去除“阴影效应”,SMD的焊端或引脚应正对着锡流的方向,以利于与锡流的接触,减少虚焊和漏焊。对于较小的元件不应排在较大元件后,以免较大元件妨碍锡流与较小元件的焊盘接触造成漏焊。  2、 PCB线路板平整度控制  波峰焊接对印制板的平整度要求很高,一般要求翘曲度要小于0.5mm,如果大于0.5mm要做平整处理。尤其是某些印制板厚度只有1.5mm左右,其翘曲度要求就更高,否则无法保证焊接质量,应注意以下事项:  (1) 妥善保存印制板及元件,尽量缩短储存周期 在焊接中,无尘埃、油脂、氧化物的铜箔及元件引线有利于形成合格的焊点,因此印制板及元件应保存在干燥、清洁的环境下,并且尽量缩短储存周期。  (2)对于放置时间较长的印制板,其表面一般要做清洁处理,这样可提高可焊性,减少虚焊和桥接,对表面有一定程度氧化的元件引脚,应先除去其表面氧化层。  二、工艺材料的质量控制  在波峰焊接中,使用的工艺材料主要有:助焊剂和焊料。  1、助焊剂的应用可以除去焊接表面的氧化物,防止焊接时焊料和焊接表面再氧化,降低焊料的表面张力,有助于热量传递到焊接区,助焊剂在焊接质量的控制上举足轻重。目前,波峰焊接所采用的多为免清洗助焊剂,在选择助焊剂时有以下要求:  (1)熔点比焊料低;  (2)浸润扩散速度比熔化焊料快;  (3)粘度和比重比焊料小;  (4)在常温下贮存稳定。  2、焊料的质量控制  锡铅焊料在高温下(250℃)不断氧化,使锡锅中锡-铅焊料含锡量不断下降,偏离共晶点,导致流动性差,出现连焊、虚焊、焊点强度不够等质量问题。可采用以下几个方法来解决这个问题:  (1)添加氧化还原剂,使已氧化的SnO还原为Sn,减小锡渣的产生。  (2)每次焊接前添加一定量的锡。  (3)采用含抗氧化磷的焊料。  (4)采用氮气保护,让氮气把焊料与空气隔绝开来,取代普通气体,这样就避免了浮渣的产生。  目前最好的方法是在氮气保护的氛围下使用含磷的焊料,可将浮渣率控制在最低程度,焊接缺陷最少、工艺控制最佳。  三、焊接工艺参数控制  焊接工艺参数对焊接表面质量的影响比较复杂,主要有以下几大要点:  1、预热温度的控制  预热的作用:①使助焊剂中的溶剂充分挥发,以免印制板通过焊锡时,影响印制板的润湿和焊点的形成;②使印制板在焊接前达到一定温度,以免受到热冲击产生翘曲变形。根据我们的经验,一般预热温度控制在180 200℃,预热时间1 - 3分钟。  2、焊接轨道倾角  轨道倾角对焊接效果的影响较为明显,特别是在焊接高密度SMT器件时更是如此。当倾角太小时,较易出现桥接,特别是焊接中,SMT器件的“遮蔽区”更易出现桥接;而倾角过大,虽然有利于桥接的消除,但焊点吃锡量太小,容易产生虚焊。轨道倾角应控制在5°- 7°之间。  3、波峰高度  波峰的高度会因焊接工作时间的推移而有一些变化,应在焊接过程中进行适当的修正,以保证理想高度进行焊接波峰高度,以压锡深度为PCB厚度的1/2 - 1/3为准。  4、 焊接温度  焊接温度是影响焊接质量的一个重要的工艺参数。焊接温度过低时,焊料的扩展率、润湿性能变差,使焊盘或元器件焊端由于不能充分的润湿,从而产生虚焊、拉尖、桥接等缺陷;焊接温度过高时,则加速了焊盘、元器件引脚及焊料的氧化,易产生虚焊。通常来说焊接温度应控制在250+5℃。  关于PCB电路板焊接品质控制方法,今天就介绍到这里。焊接是PCB电路板制作过程中重要的工艺步骤,为确保电路板的焊接质量,应熟练掌握品质控制方法及焊接技巧。

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