PCB电路板焊接品质控制方法有哪些？
已有 212 次阅读 2018-04-26 14:31
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℃。
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