小銘打樣：電路板焊接過(guò)程中十種常見(jiàn)不良分析，可能破壞PCB設(shè)計(jì)的十大焊接問(wèn)題

       如果您正在制作生產(chǎn)級(jí)別的PCB，那么您很可能不會(huì)手動(dòng)手動(dòng)焊接組件。在這一點(diǎn)上，完全依賴于您的制造商來(lái)制造您的裸板并為您組裝所有零件。雖然與制造商的焊接工藝仍然依賴于您在實(shí)驗(yàn)室中使用的原型相同的原則，但現(xiàn)在有一些重型機(jī)械可以完成工作。但僅僅因?yàn)樗婕暗臋C(jī)器并不意味著這個(gè)過(guò)程比手工操作更容易出錯(cuò)。在制造層面進(jìn)行焊接仍然是一項(xiàng)需要謹(jǐn)慎控制的精確科學(xué)。否則，你將結(jié)束這10個(gè)焊接問(wèn)題中的一個(gè)。

波峰焊101

      如果這是您的第一個(gè)PCB設(shè)計(jì)，您依靠制造商為您制造和組裝，那么波峰焊接可能是一個(gè)新術(shù)語(yǔ)。這是通過(guò)一個(gè)巨大的烤箱發(fā)送PCB的過(guò)程，所有組件都可以在幾秒鐘內(nèi)連接到您的電路板上。可以想象，這個(gè)過(guò)程比手動(dòng)手動(dòng)焊接元件更有效，所涉及的機(jī)器可以同時(shí)處理通孔和表面貼裝元件。

波峰焊機(jī)

顯示器上的無(wú)鉛焊接機(jī)，就像一個(gè)巨大的烤箱！ （圖片來(lái)源）

波峰焊接工藝使用波峰焊接機(jī)，如圖所示。這臺(tái)機(jī)器是一個(gè)獨(dú)立的烤箱，一端帶有放置組件的裸板，另一端提供完全焊接的板。在這個(gè)起點(diǎn)和終點(diǎn)之間有幾個(gè)過(guò)程，包括：

助焊劑應(yīng)用。在波峰焊接機(jī)開(kāi)始時(shí)，首先將電路板放在傳送帶上，然后涂上助焊劑層。該層可清潔所有組件，并確保焊料可以正確連接到組件的引腳和焊盤上。

預(yù)熱。通過(guò)助焊劑應(yīng)用后，您的電路板然后放在預(yù)熱墊上。這個(gè)過(guò)程加熱你的電路板，足以防止任何熱沖擊進(jìn)入焊接波。

焊接波。最后一個(gè)階段是您的電路板經(jīng)過(guò)液體焊接波。 PCB的底層將與液體焊料波接觸，在每個(gè)元件及其相關(guān)的孔或焊盤之間形成連接。

波峰焊過(guò)程

波峰焊接過(guò)程采用視覺(jué)形式，從助焊劑到固體波。 （圖片來(lái)源）

如您所見(jiàn)，這種獨(dú)立的波峰焊接工藝有很多機(jī)會(huì)從焊劑應(yīng)用到最終波峰焊接工藝中出現(xiàn)錯(cuò)誤。我們將在下面探討這些過(guò)程如何與您的物理電路板相互作用，從而導(dǎo)致一些意想不到的問(wèn)題。

注意：如果您的電路板最終出現(xiàn)焊接問(wèn)題，那并不總是您的錯(cuò)。是的，在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要做出具體的決定，這些決定會(huì)影響電路板的可制造性，例如元件間距，方向等......但除此之外，由于您的問(wèn)題導(dǎo)致波峰焊接過(guò)程中出現(xiàn)許多問(wèn)題制造商的最終結(jié)果需要糾正。

如果您的電路板因焊接問(wèn)題而弄亂，請(qǐng)不要立即責(zé)備自己。制造后分析過(guò)程將揭示根本原因，無(wú)論是您的設(shè)計(jì)中的缺陷還是制造商的工藝或材料的問(wèn)題。當(dāng)您或您的制造商正在尋找缺陷時(shí)，在健康的焊點(diǎn)中獲得理想的圖像總是好的。請(qǐng)?jiān)谙旅娌榭础?

完美-焊點(diǎn)

一種健康的焊點(diǎn)，表面光滑，潤(rùn)濕角度為40-70度。 （圖片來(lái)源）

＃1 - 焊料橋接

焊橋

檢查該IC的前兩個(gè)引腳;他們已經(jīng)連接成一個(gè)焊橋。 （圖片來(lái)源）

當(dāng)兩個(gè)焊點(diǎn)連接時(shí)發(fā)生焊接橋接，形成意外連接，可能導(dǎo)致電路板短路。如上圖所示，該IC的前兩個(gè)引腳已連接在一起。不好。

焊料橋接的一些原因可能包括：

設(shè)計(jì)一個(gè)重量較差的PCB，一邊是大型元件。

焊盤和阻焊層之間沒(méi)有足夠的空間。

不是相同方向的相同類型的定向分量。

＃2 - 提升組件（墓碑）

墓碑組件

在波峰焊接過(guò)程中抬起的墓碑組件 - RIP。 （圖片來(lái)源）

在電路板上安裝墓碑組件意味著在波峰焊接過(guò)程中它會(huì)從PCB底部抬起。這最終看起來(lái)像一塊墓碑。

此類問(wèn)題的原因可能包括：

進(jìn)入焊料槽時(shí)，引線長(zhǎng)度不正確。

波峰焊接柔性PCB，在元件保持平坦時(shí)彎曲。

使用具有不同熱或鉛可焊性要求的組件。

＃3 - 焊料過(guò)多

過(guò)量焊料

這個(gè)接頭上的焊料堆積過(guò)多，請(qǐng)注意圓形形狀。 （圖片來(lái)源）

如果您的電路板通過(guò)波峰焊接機(jī)并且需要過(guò)多的焊料，您將會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的堆積。雖然這種多余的焊料可能仍在形成電連接，但很難分辨出圓形質(zhì)量?jī)?nèi)部的情況。

焊料過(guò)多的原因包括：

不是相同方向的相同類型的定向分量。

在設(shè)計(jì)過(guò)程中使用不正確的引線長(zhǎng)度與焊盤比率。

在制造商的最后，傳送帶也可能運(yùn)行得太快。

＃4 - 焊球

焊料泥包

焊球自身附著在元件引腳上。 （圖片來(lái)源）

當(dāng)波峰焊接過(guò)程中有一小部分士兵將自己附著在PCB表面時(shí)，會(huì)發(fā)生焊球。

焊球的原因包括：

波峰焊機(jī)中的焊料溫度太高。

焊料在分離過(guò)程中會(huì)掉落到焊錫波中并濺回到電路板上。

當(dāng)焊劑被加熱時(shí)釋放的氣體導(dǎo)致焊料液體吐回到您的電路板上。

＃5 - 焊料去濕/不潤(rùn)濕

可憐的潤(rùn)濕

你可以看到焊料不潤(rùn)濕的裸露銅。 （圖片來(lái)源）

當(dāng)你的固體“濕潤(rùn)”時(shí)，這是一件好事。這意味著您的焊料已達(dá)到理想的流體狀態(tài)，并能夠正確連接到元件引線或焊盤。這種潤(rùn)濕過(guò)程可能存在兩個(gè)問(wèn)題。首先是去濕，其中熔化的焊料覆蓋引線或焊盤然后后退，留下形狀奇特的焊料堆。還有非潤(rùn)濕性，其中焊料僅部分附著在表面上，留下暴露的銅。

這兩個(gè)潤(rùn)濕問(wèn)題的原因可能包括：

制造商的組件庫(kù)存未正確輪換。許多部件的可焊性保質(zhì)期約為一年。

您的制造商使用的焊劑可能已超過(guò)其初始值，需要在使用四十小時(shí)后更換。

黃銅組件引腳上使用的鍍層可能未正確鍍銅。

＃6 - 提升墊

解除墊

這個(gè)抬起的墊可能剛剛過(guò)度勞累。 （圖片來(lái)源）

如果組件被錯(cuò)誤焊接并需要拆除，則可能導(dǎo)致所述組件的焊盤從PCB上抬起。

提升墊的原因可包括：

在銅和電路板之間的層被破壞的地方過(guò)度加工焊盤接頭。

設(shè)計(jì)有薄銅層的電路板更容易受到這個(gè)問(wèn)題的影響。

您的電路板可能沒(méi)有為通孔元件引線接受均勻的鍍銅層。

＃7 - 針孔和吹孔

針孔

一個(gè)吹氣孔在板上釋放出一些多余的水分。 （圖片來(lái)源）

針孔和氣孔易于識(shí)別，只需尋找焊點(diǎn)中的孔。此孔可能會(huì)從您正在觀察的層一直延伸到內(nèi)部層，甚至是板的底部，從而導(dǎo)致連接問(wèn)題。

這些漏洞的原因可能包括：

在您的電路板中積聚過(guò)多的水分，試圖通過(guò)薄銅電鍍逃逸。

不在相同方向上定向相似類型的部件，這可能導(dǎo)致不良的鍍銅過(guò)程。

在您的設(shè)計(jì)過(guò)程中，導(dǎo)孔比太小或太大。

＃8 - Solder Skips

焊料跳過(guò)

焊料錯(cuò)過(guò)了這個(gè)SMD上的一個(gè)點(diǎn)，一個(gè)焊料跳過(guò)。 （圖片來(lái)源）

顧名思義，當(dāng)焊料跳過(guò)表面貼裝焊盤，留下未連接的區(qū)域或焊盤時(shí)，可能會(huì)發(fā)生焊料跳躍。

焊料跳躍的原因包括：

您的制造商在電路板和焊接波之間使用了不正確的波高。

電路板下方的助焊劑放氣導(dǎo)致焊料不能正確粘附在接頭上。

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，為SMD元件放置不均勻的焊盤尺寸。

＃9 - 焊接標(biāo)志

焊接標(biāo)志

在PCB上注意的焊接標(biāo)志。 （圖片來(lái)源）

雖然焊接標(biāo)記本身仍會(huì)在電路板上留下正確的連接，但它們表明焊劑應(yīng)用不良和焊料排放問(wèn)題，并且可能會(huì)“標(biāo)記”電路板上其他位置的焊接問(wèn)題。

來(lái)自焊點(diǎn)的這些突起的原因可包括：

焊錫從波峰焊機(jī)中緩慢排出，導(dǎo)致焊料高度過(guò)高。

助焊劑的應(yīng)用不一致，如果您在電路板上看到類似焊錫的焊痕痕跡，則可以識(shí)別出這種情況。

如果您的元件供應(yīng)商削減零件上的引線并長(zhǎng)時(shí)間存放，這可能會(huì)導(dǎo)致氧化并且焊料難以連接。

＃10 - 焊料變色

焊料變色

看到這塊板上的黑點(diǎn)？ （圖片來(lái)源）

最后一個(gè)焊接問(wèn)題純粹是化妝品，但您的制造商應(yīng)該花時(shí)間找出根本原因。可以在阻焊劑，PCB，甚至波峰焊接機(jī)中的傳送帶上找到變色的掩模。

阻焊膜的原因可能包括：

您的制造商在相同電路板的波峰焊接之間使用不同的焊劑材料或更高的溫度。

您的制造商在焊接周期中途改變焊料掩模類型或厚度。

您的制造商在同一波峰焊接過(guò)程中混合批量電路板。

 

      深圳市銘華航電SMT貼片加工：十大焊接問(wèn)題可能破壞其他偉大的PCB設(shè)計(jì)。同樣，請(qǐng)記住，我們上面描述的所有問(wèn)題如果發(fā)生，都不一定是您的錯(cuò)。如果您碰巧遵循設(shè)計(jì)制造（DFM）最佳實(shí)踐集，那么問(wèn)題很可能落在您的制造商身上。當(dāng)然，所有這些焊接問(wèn)題都應(yīng)由制造商在檢驗(yàn)階段確定。如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，那么就是找到根本原因的過(guò)程，無(wú)論是波峰焊接過(guò)程的問(wèn)題還是設(shè)計(jì)問(wèn)題。