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通孔焊点质量问题分析

【摘要】:通电检查焊接质量的结果及原因分析如表4-1 所示。5)桥接桥接的外观特点是相邻焊点连接。引起浸润不良的原因可能是焊件未清理干净;助焊剂不足或质量差;焊件未充分加热。针孔易造成强度不足,焊点容易腐蚀。

焊接质量一般可用5~10 倍放大镜目测检查或用在线测试仪检测。在检查过程中,要求元器件的装连不应有虚焊、漏焊、桥连等弊病。

1.焊点的外观检验

从外表直观看典型焊点,如图4-45 所示,对它的要求是:形状为近似圆锥且表面稍微凹陷,呈漫坡状,以焊接导线为中心,对称成裙形展开;焊点上,焊料的连接面呈凹形自然过渡,焊锡和焊件的交界处平滑,接触角尽可能小;表面平滑,有金属光泽;无裂纹、针孔、夹渣。

图4-45 典型焊点的外观

实际操作时,主要从以下几个方面对整块印制电路板进行焊接质量的检查:

(1)有无漏焊,元件引线、导线与印制电路板焊盘是否全部被焊料覆盖;

(2)焊料是否拉尖、是否有短路(即所谓“桥接”);

(3)有没有损伤导线及元器件的绝缘层;

(4)焊点表面是否光洁、平滑,有无虚焊、气泡针孔、拉尖、桥接、挂锡、溅锡及外来夹杂物等缺陷。

检查时,除目测外还要用指触、镊子拨动、拉线等办法检查有无导线断线、焊盘剥离等缺陷。

2.通电检查

如果外观检验通过,可进行通电检查,通电检查主要检验电路性能。如果不经过严格的外观检查,通电检查可能损坏设备仪器,造成安全事故。通电检查可以发现许多微小的缺陷,例如用目测法是观察不到电路内部虚焊的,用通电检查就很容易检查出来。

通电检查焊接质量的结果及原因分析如表4-1 所示。

表4-1 通电检查焊接质量的结果及原因分析

3.常见焊点缺陷及其分析

造成焊接缺陷的原因很多,在材料(焊料与焊剂)和工具(电烙铁、工装、夹具)一定的情况下,采用什么样的操作方法、操作者是否有责任心,就是决定性的因素了。

1)虚焊

保证焊点质量最重要的一点,就是必须避免虚焊。虚焊的外观特点是焊锡与元器件引线和铜箔之间有明显黑色界限,焊锡向界限凹陷。

一般来说,造成虚焊的主要原因是:焊锡质量差;助焊剂的还原性不良或用量不够;被焊接处表面未预先清洁好;烙铁头的温度过高或过低,表面有氧化层;焊接时间掌握不好,太长或太短;焊接中焊锡尚未凝固时,焊接元件松动。

解决虚焊缺陷的方法是添加助焊剂重焊。

2)焊料堆积

焊料堆积的外观特点是焊点呈白色、无光泽,结构松散。焊料堆积易引起机械强度不足和虚焊。

造成焊料堆积的主要原因是:焊料质量不好;焊接温度不够,焊料没有浸润开;焊接未凝固前元器件引线松动;焊丝撤离过迟。

解决焊料堆积缺陷的方法是去除焊锡,添加助焊剂重焊。

3)焊料过少

焊料过少的外观特点是焊点面积小于焊盘的80%,焊料未形成平滑的过渡面。焊料过少易引起焊点机械强度不足。

造成焊料过少的主要原因是:焊锡流动性差或焊锡撤离过早;助焊剂不足;焊接时间太短。

解决焊料过少缺陷的方法为加焊料补焊。

4)拉尖

拉尖的外观特点是焊点出现尖端。拉尖的外观不佳,容易造成桥接短路。

造成拉尖的主要原因是助焊剂过少;加热时间过长,造成助焊剂全部挥发;电烙铁撤离角度不当。

解决拉尖缺陷的方法是添加助焊剂重焊。

5)桥接

桥接的外观特点是相邻焊点连接。桥接易引起电气短路。

造成桥接的主要原因是:焊锡过多;电烙铁撤离角度不当。

解决桥接缺陷的方法是添加助焊剂重焊。

6)铜箔翘起

铜箔翘起是初学者常出现的焊接缺陷,现象是铜箔从印制电路板上剥离。铜箔翘起易引起印制电路板损坏。

造成铜箔翘起的主要原因是焊接时间太长,温度过高。

避免铜箔翘起缺陷发生的方法是多练,掌握焊接技巧。

7)不对称

不对称的外观特点是焊锡未流满焊盘。不对称易引起强度不足。

造成不对称的主要原因是:焊料流动性差;助焊剂不足或质量差;加热不足。

解决该缺陷的方法是添加助焊剂重焊。

8)松香

松香焊是指焊缝中夹有松香渣,松香焊易造成强度不足,导通不良,可能时通时断。

引起松香焊的原因可能是助焊剂过多或已失效;焊接时间不够,加热不足;焊件表面有氧化膜。

解决该缺陷的方法是重焊。

9)浸润不良

浸润不良是指焊料与焊件交界面接触过大,不平滑。浸润不良易造成机械强度低,电路不通或时通时断。

引起浸润不良的原因可能是焊件未清理干净;助焊剂不足或质量差;焊件未充分加热。

解决该缺陷的方法是对焊件表面搪锡,添加助焊剂重焊。

10)过热

过热是指焊点发白,表面较粗糙,无金属光泽。过热易造成焊盘强度降低,容易剥落。

造成过热的原因可能是电烙铁功率过大,加热时间过长。

解决该缺陷的方法是换电烙铁重焊。

11)冷焊

冷焊是指表面呈豆腐渣状颗粒,可能有裂纹。冷焊易造成强度低,导电性能不好。

造成冷焊的原因可能是焊料未凝固前焊件抖动。

解决该缺陷的方法是添加助焊剂重焊。

12)针孔

针孔是指目测或低倍放大镜可见焊点有孔。针孔易造成强度不足,焊点容易腐蚀。

造成针孔的原因可能是引线与焊盘孔的间隙过大。

解决该缺陷的方法是将元器件引脚或导线弯曲并与针孔一侧焊盘连接,然后添加助焊剂重焊。

13)松动

松动是指导线或元器件引脚可移动。松动易造成不导通或导通不良。

造成松动的原因可能是焊锡未凝固前引线移动造成间隙;引线或引脚未处理好(不浸润或浸润差)。

解决该缺陷的方法是对引脚搪锡,再加助焊剂重焊。

14)气泡

气泡是指引线根部有喷火式焊料隆起,内部藏有空洞。气泡易造成暂时导通,时间长容易引起导通不良。

造成气泡的原因可能是引线与焊盘孔间隙大;引线浸润性不良;双面板的通孔焊接时间长,孔内空气膨胀。

解决该缺陷的方法是将元器件引脚或导线弯曲并与针孔一侧焊盘连接,然后添加助焊剂重焊。

15)剥离

剥离是指焊点从铜箔上剥落(不是铜箔与印制电路板剥离)。剥离易造成断路。

产生剥离的原因是焊盘上金属镀层不良。

解决该缺陷的方法是对焊盘搪锡,添加助焊剂重焊。