PCB板焊接不良的原因分析
在PCBA加工中,焊接質(zhì)量影響著產(chǎn)品質(zhì)量,所以值得重視,一般來說,造成PCB板焊接缺陷的因素主要有以下三個(gè)方面的原因:PCB過孔的可焊性、PCB翹曲度、PCB的設(shè)計(jì)。
1、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(shù),導(dǎo)致多層板元器件和內(nèi)層線導(dǎo)通不穩(wěn)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(rùn)濕的性質(zhì),即焊料所在金屬表面形成一層相對(duì)均勻的連續(xù)的光滑的附著薄膜。
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。焊劑的功能是通過傳遞熱量,去除銹蝕來幫助焊料潤(rùn)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。溫度過高,則焊料擴(kuò)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、開路、光澤度不好等。
2、翹曲產(chǎn)生的焊接缺陷
電路板和元器件在焊接過程中產(chǎn)生翹曲,由于應(yīng)力變形而產(chǎn)生虛焊、短路等缺陷。翹曲往往是由于電路板的上下部分溫度不平衡造成的。對(duì)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,隨著線路板降溫后恢復(fù)正常形狀,焊點(diǎn)將長(zhǎng)時(shí)間處于應(yīng)力作 用之下,如果器件抬高0.1mm就足以導(dǎo)致虛焊開路。
3、電路板的設(shè)計(jì)影響焊接質(zhì)量
在布局上,電路板尺寸過大時(shí),雖然焊接較容易控制,但印刷線條長(zhǎng),阻抗增大,抗噪聲能力下降,成本增加;過小時(shí),則散熱下降,焊接不易控制,易出現(xiàn)相鄰 線條相互干擾,如線路板的電磁干擾等情況。因此,必須優(yōu)化PCB板設(shè)計(jì):
?。?)縮短高頻元件之間的連線、減少EMI干擾。
(2)重量大的(如超過20g) 元件,應(yīng)以支架固定,然后焊接。
?。?)發(fā)熱元件應(yīng)考慮散熱問題,防止元件表面有較大的ΔT產(chǎn)生缺陷與返工,熱敏元件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱源。
?。?)元件的排列盡可能 平行,這樣不但美觀而且易焊接,宜進(jìn)行大批量生產(chǎn)。電路板設(shè)計(jì)為4∶3的矩形最佳。導(dǎo)線寬度不要突變,以避免布線的不連續(xù)性。電路板長(zhǎng)時(shí)間受熱時(shí),銅箔容易發(fā)生膨脹和脫落,因此,應(yīng)避免使用大面積銅箔。
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