在日常工作中，我們會(huì)收到了不少關(guān)于焊接問(wèn)題的客戶查詢。在焊接過(guò)程中，客戶會(huì)出現(xiàn)在一些莫名其妙的焊接缺陷， 這些焊接缺陷產(chǎn)生的原因各不相同。在實(shí)際的SMT貼片加工或插件焊接中，我們一般會(huì)采取一些方法來(lái)避免這些焊接不良現(xiàn)象的發(fā)生。那么常見(jiàn)的焊接不良導(dǎo)致的產(chǎn)品故障有哪些呢?讓我試著給大家做一些簡(jiǎn)單的介紹。

理想的焊點(diǎn)

在檢查焊點(diǎn)是否有缺陷之前，最好找一個(gè)理想焊點(diǎn)的圖像進(jìn)行比較。

理想焊點(diǎn)具有良好的表面潤(rùn)濕性，即熔融焊料在被焊金屬表面上應(yīng)鋪展，并形成完整、均勻、連續(xù)的焊料覆蓋層。正確的焊錫量，應(yīng)該足夠覆蓋焊點(diǎn)而不會(huì)過(guò)多或過(guò)少。

常見(jiàn)的焊接不良

1. 焊料過(guò)多 (不潤(rùn)濕和橋接的風(fēng)險(xiǎn))

常見(jiàn)的焊接初學(xué)者以為焊料越多越好，但是過(guò)多的焊料會(huì)使得元件焊端和引腳周圍被過(guò)多的焊料包圍，或焊點(diǎn)中間含有氣泡，其特點(diǎn)是圓形和凸起的形狀?？墒?，很難知道在焊料下面實(shí)際發(fā)生了什么，引腳和焊盤存在沒(méi)有被正確潤(rùn)濕的可能性。這樣，一方面會(huì)浪費(fèi)焊料，一方面會(huì)增加橋接形成的風(fēng)險(xiǎn) (即兩個(gè)焊點(diǎn)連接時(shí)形成意外連接，或?qū)е码娐钒宥搪?。

所以，足夠的焊料已經(jīng)足以徹底潤(rùn)濕引腳和焊盤，更重要是掌握好焊接的溫度和時(shí)間。此外，要留意焊盤和阻焊層之間有沒(méi)有足夠的空間。

此外，最好防止橋接的形成是使用正確的引線長(zhǎng)度。適合的引線長(zhǎng)度取決于PCB板的尺寸和厚度以及元件的尺寸和質(zhì)量;此外，您應(yīng)該為通孔零件使用正確的孔尺寸和焊盤直徑。

去除電路板上的多余焊料可能很費(fèi)時(shí)。

使用 吸錫帶 (也稱“吸錫線”)可以經(jīng)濟(jì)高效地清除多余的焊料。 那么該如何選擇符合你項(xiàng)目需求的吸錫帶呢?

可看看這篇分享：選擇合適的吸錫帶

2. 焊球

焊球也是最常見(jiàn)的焊接不良之一，通常發(fā)生在波峰焊或回流焊中。它看起來(lái)像一個(gè)小圓球，自身粘附在PCB板、抗蝕劑表面上。 造成焊球的原因很多，主要有以下兩個(gè)原因：

1. 焊接PCB板時(shí)，PCB板上通孔附近的水分會(huì)因受熱而變成蒸汽。如果孔壁的金屬鍍層較薄或有間隙，水蒸氣會(huì)通過(guò)孔壁被去除。如果孔中有焊料，水蒸氣可能會(huì)擠出焊料并在印制板的正面產(chǎn)生焊球。

2. PCB板背面(與波峰焊接觸面)產(chǎn)生焊球是波峰焊某些工藝參數(shù)設(shè)置不當(dāng)造成的。如果助焊劑涂敷量增加或預(yù)熱溫度設(shè)置過(guò)低，可能會(huì)影響助焊劑中成分的蒸發(fā)。當(dāng)PCB板進(jìn)入波峰時(shí)，多余的助焊劑會(huì)在高溫下蒸發(fā)掉，焊錫會(huì)從錫槽中飛濺出來(lái)。印制板表面或會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的焊球。

3. 冷焊

冷焊的表面顯得暗淡、凹凸不平。

這通常是由于傳遞到焊點(diǎn)的熱量不足以使焊料完全熔化，其中一個(gè)原因，是烙鐵或焊點(diǎn)本身可能沒(méi)有得到足夠的時(shí)間來(lái)充分加熱，烙鐵溫度可能沒(méi)有設(shè)置得足夠高以熔化正在使用的焊料類型(例如，Chip Quik的RASWLF.0311OZ無(wú)鉛焊料熔點(diǎn)是217 - 220°C)，或者這可能是焊盤和走線本身設(shè)計(jì)的結(jié)果。例如，一個(gè)焊盤直接連接到接地層而沒(méi)有考慮散熱問(wèn)題，而導(dǎo)致焊盤的散熱到接地層。如果您發(fā)現(xiàn)頑固的焊點(diǎn)無(wú)法液化，那么要看看設(shè)計(jì)上是否出現(xiàn)問(wèn)題。

4. 立碑(曼哈頓現(xiàn)象)

“立碑"現(xiàn)象通常出現(xiàn)在表面貼裝元件上，如電阻器或電容器。理想情況下，焊料在焊接過(guò)程中將附著在兩個(gè)焊點(diǎn)上并開(kāi)始潤(rùn)濕。但是如果一個(gè)焊點(diǎn)上的焊料沒(méi)有完全潤(rùn)濕，元件的一側(cè)就會(huì)傾斜，使得電阻器或電容器一側(cè)從焊點(diǎn)上被提起來(lái)，像一塊“石碑”。

此類問(wèn)題的一些可能原因：

1. 元器件兩端焊料融化時(shí)間不同步或表面張力不同

2. 焊盤設(shè)計(jì)：焊盤的走線向外伸長(zhǎng)要根據(jù)規(guī)格書(shū)規(guī)定的范圍，太短或太長(zhǎng)都容易發(fā)生立碑現(xiàn)象。

3. 焊料太厚，焊料融化后會(huì)將元器件浮起

4. 溫度曲線設(shè)置：立碑一般發(fā)生在焊點(diǎn)開(kāi)始熔化的時(shí)刻，熔點(diǎn)附近的升溫速率越慢越有利于消除立碑現(xiàn)象。

5.元器件的一個(gè)焊端氧化或被污染，無(wú)法濕潤(rùn)。

一些組件本身有些瑕疵并不一定有問(wèn)題，詳情可看看這篇分享： 組件引腳鍍層異常

5. 潤(rùn)濕不良和虛焊

如果焊盤未完全潤(rùn)濕，這樣元件不能與電路板形成牢固的連接。理想情況下，焊料應(yīng)與焊盤和引腳實(shí)現(xiàn) 100% 潤(rùn)濕，不留任何間隙或空間暴露。引腳和焊盤的潤(rùn)濕不足是由于未能對(duì)引腳和焊盤加熱，并且沒(méi)有給焊料足夠的時(shí)間流動(dòng)，可能造成虛焊。

其原因大多是焊接區(qū)表面受污染，或被阻焊劑沾污，或接合物表面形成金屬氧化層。解決此問(wèn)題需要徹底清潔電路板并均勻加熱焊盤和引腳。

焊料有許多不同的特性如何選擇?可看看下面這篇文章：

選擇合適的焊劑類型

6. 針孔和氣孔

針孔與氣孔是有區(qū)別的。針孔是在波峰焊焊點(diǎn)上發(fā)現(xiàn)小孔，氣孔則是焊點(diǎn)上較大孔可看到內(nèi)部;針孔內(nèi)部通常是空的，氣孔則是內(nèi)部空氣完全噴出而造成大孔，其形成原因是焊錫在氣體尚未完全排除即已凝固，而形成此問(wèn)題。

在波峰焊過(guò)程中可能會(huì)形成針孔和氣孔，而不是由手工焊接技巧不佳造成的。在焊接操作過(guò)程中，電路板內(nèi)的水分被加熱成氣體，當(dāng)它仍處于熔化狀態(tài)時(shí)，會(huì)通過(guò)焊料逸出。當(dāng)焊點(diǎn)凝固時(shí)氣體繼續(xù)逸出，就會(huì)形成空隙。電路或會(huì)暫時(shí)導(dǎo)通，但很容易造成長(zhǎng)時(shí)間導(dǎo)通不良。避免此問(wèn)題的一些方法是可通過(guò)預(yù)熱電路板以去除水分，同時(shí)建議讓通孔處具有約 25 μm的最小鍍銅厚度。

7. 焊盤剝離

焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或反復(fù)焊接造成溫度過(guò)高，又或是焊盤的位置受力過(guò)大，從而導(dǎo)致焊盤剝離。已剝離的焊盤很難再使用，因?yàn)楹副P非常脆弱并且很容易從走線上脫落。事實(shí)上，這塊PCB板已經(jīng)損壞。

如果想補(bǔ)救焊盤脫落，可以將脫落的焊盤用刀切掉切到未脫落處，防止電路順著脫落處擴(kuò)大，如果你的元件引腳夠長(zhǎng)，可以將切斷后的電路接頭處的絕緣漆刮掉，上好焊錫將元件的引腳焊接在此處。如果你的元件引腳不夠長(zhǎng)，你可以使用一段細(xì)導(dǎo)線上好焊錫順著焊盤孔穿過(guò)后焊接在元件引腳，另一頭焊接在焊盤接頭處并使用熱熔膠固定防止再次開(kāi)焊脫落。

如果焊盤脫落，可以考慮選擇飛線的方式，將導(dǎo)線一頭焊接在脫焊的元件引腳上，另一端焊接在和脫焊的焊盤相連的任意焊點(diǎn)上。還有搭橋的方式，要是脫焊的焊盤元件引腳周圍有同一線路上的元件，你可以直接將元件引腳焊接在那個(gè)元件的引腳上，廢棄原焊盤，當(dāng)然，焊接的時(shí)候一定看清不能焊串位防止燒壞元件。

總結(jié)

雖然沒(méi)有萬(wàn)無(wú)一失的方法可以完全防止焊接問(wèn)題，但我們可以在 PCB 設(shè)計(jì)和焊接過(guò)程中采取一些好的習(xí)慣，以降低遇到焊接不良的風(fēng)險(xiǎn)。

審核編輯：湯梓紅