PCB抄板技术

PCB抄板焊接缺陷分析之要点

主题:   | 作者:pcb抄板工程师 | 点击: | 来源:专业PCB抄板网(www.pcbsheji.com)
28
Mar
2018
PCB设计影响焊接质量方面:
    在布局上,PCB尺寸过大时,虽然焊接较容易控制,但印刷线条长,阻抗增大,抗噪声能力下降,成本增加;过小时,则散热下降,焊接不易控制,易出现相邻线条相互干扰,如线路板的电磁干扰等情况。因此,必须优化PCB板设计:(1)缩短高频元件之间的连线、减少EMI干扰。(2)重量大的(如超过20g)元件,应以支架固定,然后焊接。(3)发热元件应考虑散热问题,防止元件表面有较大的ΔT产生缺陷与返工,热敏元件应远离发热源。(4)元件的排列尽可能平行,这样不但美观而且易焊接,宜进行大批量生产。电路板设计为4∶3的矩形最佳。导线宽度不要突变,以避免布线的不连续性。电路板长时间受热时,铜箔容易发生膨胀和脱落,因此,应避免使用大面积铜箔。
电路板孔的可焊性影响焊接质量方面:
    电路板孔可焊性不好,将会产生虚焊缺陷,影响电路中元件的参数,导致多层板元器件和内层线导通不稳定,引起整个电路功能失效。所谓可焊性就是金属表面被熔融焊料润湿的性质,即焊料所在金属表面形成一层相对均匀的连续的光滑的附着薄膜。影响印刷电路板可焊性的因素主要有:(1)焊料的成份和被焊料的性质。焊料是焊接化学处理过程中重要的组成部分,它由含有助焊剂的化学材料组成,常用的低熔点共熔金属为Sn-Pb或Sn-Pb-Ag。其中杂质含量要有一定的分比控制,以防杂质产生的氧化物被助焊剂溶解。焊剂的功能是通过传递热量,去除锈蚀来帮助焊料润湿被焊板电路表面。一般采用白松香和异丙醇溶剂。(2)焊接温度和金属板表面清洁程度也会影响可焊性。温度过高,则焊料扩散速度加快,此时具有很高的活性,会使电路板和焊料溶融表面迅速氧化,产生焊接缺陷,电路板表面受污染也会影响可焊性从而产生缺陷,这些缺陷包括锡珠、锡球、开路、光泽度不好等。
翘曲产生的焊接缺陷方面:
    PCB和元器件在焊接过程中产生翘曲,由于应力变形而产生虚焊、短路等缺陷。翘曲往往是由于PCB的上下部分温度不平衡造成的。对大的PCB,由于板自身重量下坠也会产生翘曲。普通的PBGA器件距离印刷电路板约0.5mm,如果电路板上器件较大,随着线路板降温后恢复正常形状,焊点将长时间处于应力作用之下,如果器件抬高0.1mm就足以导致虚焊开路。
在PCB产生翘曲的同时,元器件本身也有可能产生翘曲,位于元件中心的焊点被抬离PCB、产生空焊。当只使用焊剂而没有焊膏填补空白时,这种情况经常发生。使用焊膏时,由于形变而使焊膏与焊球连在一起形成短路缺陷。另一个产生短路的原因是回焊过程中元件衬底出现脱层,该缺陷的特征是由于内部膨胀而在器件下面形成一个个气泡,在X射线检测下,可以看到焊接短路往往在器件中部。
综上所述,通过优化PCB设计、采用优良的焊料改进电路板孔可焊性及预防翘曲防止缺陷的产生,可以使整个电路板焊接质量得到提高。
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