电路板的焊点问题分析

刘晓倩

贵州航天电子科技有限公司,贵州贵阳550009

摘要：焊接是电路板生产制造中的关键环节，受电子产品日趋复杂、贴片元器件精细化发展等因素影响，使电路板焊接质量发生了新的变化，焊接质量也成为影响电路板质量的重要因素，而当前开展电路板焊接工作还容易出现铅污染、局部焊点拉尖、焊点空洞等问题，不仅无法保证电路板实际使用性能，还不利于电子制造业稳定持续发展。基于此，本文就电路板的焊点问题进行简要分析。

关键词：电路板；焊点；质量；

1电路板焊点质量控制的重要性

首先，焊料的质量是印制电路板手工焊接作业是否能够顺利完成的关键与核心，同样也是影响印制电路板性能发挥的重要因素。因此技术人员和焊接人员在正式开展对印制电路板的焊接作业前，必须根据实际情况挑选最适合的焊料。而对于焊料本身来说，由于生产厂家的不同，同一种焊料之间也可能存在成分或性能上的差异，因此焊接人员应定期对长期供应厂商的货品进行抽样检测，在确保其质量稳定的基础上进行使用。

其次，焊点是电子产品中连接元件和电路板的重要接头。焊点质量会直接影响到整个产品的性能和可靠性。对焊点缺陷进行及时检测和修复，可以确保产品在正常工作条件下的高质量与高性能。

2电路板在焊接过程中出现的问题

2.1虚焊问题

导致虚焊问题出现的原因有多种，主要包括：焊料的纯度较低，内含杂质较多、相关人员在进行手工焊接前并未对印制电路板进行清理、焊锡老化、加热时间不足、导体表面存在以氧化物为主的隔绝物质等。而虚焊或假焊问题又会造成信号的波动和不稳定，不仅增加了噪声，还会在一定程度上导致电路故障问题的出现，影响印制电路板自身价值和作用的有效发挥。例如，在使用过程中，由于外界因素导致印制电路板内含有大量水分及灰尘等，这些杂质会降低电路板内部电阻，从而使得印刷电路板无法正常工作，进而可能引发相应的电气故障问题[1]。

2.2拉尖问题

在对印制电路板进行手工焊接作业的过程中，若焊点表面存在毛刺或凹凸不平的尖角，就说明此次手工焊接出现了拉尖问题。通常情况下，手工焊接印制电路板出现拉尖问题的原因不外乎以下几种：（1）焊料质量问题。若操作人员选择了质量较差的焊料或使用焊料数量错误，都会引发拉尖；（2）手工焊接的温度不符合印制电路板焊接的相关规定要求；（3）手工焊接的持续时间较长，在撤离烙铁头时就极易引发拉尖。拉尖不仅会影响印制电路板的表面和外观，还会引发桥接等问题的出现。不仅如此，若拉尖问题过于严重可能还会导致放电问题在高压或高频电路中的反复出现。

2.3焊点空洞

受到助焊剂蒸发不完全影响，导致焊点内部填充空洞问题出现，对空洞产生的机理进行深入分析，主要是Cu暴露在空气中进行氧化会生成砖红色的Cu2O，经过高温作用以后又会生成黑色的CuO，最终水蒸气被裹挟在焊料中冷却以后就会形成气泡。

2.4桥接或连桥问题

桥接现象在手工焊接印制电路板中的出现指的是，当焊点间存在着连接导线时，由于连接导线本身的电阻和接头处局部温度升高而造成的短路。桥接件之间通过连接导线相连接，如果连接导线被损坏或断路，就会使其上的电流流向相反，导致整个元件无法正常工作，从而引起电路板发生故障。桥接现象一般产生于焊锡层厚度较薄或引线宽度较窄的情况下，尤其是对于多层印刷线路板，如采用多层铜线作为连接导线，则桥接件更容易发生[2]。造成桥接或连桥现场出现的主要影响因素与拉尖问题大致相同，包络手工焊接时间不合理、手工焊接的温度过高、操作人员并未按照有关规定的要求正确使用焊锡或电烙铁。

3电路板焊点问题的解决方法

3.1 合理选择烙铁头

焊接人员应根据印制电路板的实际规格大小、尺寸大小、性能、可焊接属性等各方面选择合适的烙铁头。具体来说，若对一般印版电路板进行导线安装作业，则焊接人员可以选择20W内热式或30W外热式的烙铁，且需将烙铁头的温度控制在300～400℃；若对集成电路进行手工焊接作业时，焊接人员除了可使用20W内热式烙铁以外，还可以使用储能式或恒温式烙铁，且烙铁头的温度也应保持在300-400℃；对于电位器、焊片、2～8W电阻和大电解电容来说，焊接人员既可以选择35～50W的内热式烙铁头，又可以选择50～75W的外热式烙铁，并将其温度控制在350～450℃之间；若是对8W以上的电阻或各类较大元器件进行相关作业时，焊接人员可选用100W内热式或150～200W的外热式烙铁，且要确保其温度维持在400～550℃；若焊接目标为金属板等，则焊接人员只能使用300W外热式烙铁，且温度应合理控制。，以防止温差过大造成电路板损坏。

3.2 科学选择焊料

由于焊料的选择会影响电路板产品焊接的可靠性，因此要对焊料选择引起高度重视。现阶段，电路板生产制造已经广泛使用无铅焊料，并且要求无铅焊料有优良电学力学、兼容目前已有焊接工艺、较好的湿润性等性能。为防止实际使用中出现铅污染、电迁移等情况，降低电子产品焊接的可靠性，技术人员应掌握常用无铅焊料类型及相关性能。在结合实际对焊料进行科学合理选择以后，要防止焊接质量问题出现，还要对焊剂引起高度重视，具体包括助焊剂和阻焊剂两项内容。前者一般可分为无机助焊剂和有机助焊剂，实际应用可以溶解去除金属表面存在的氧化物，并且在焊接加热过程中也能对金属表面进行有效包围，使之与空气隔绝，金属在加热时氧化降低熔融焊锡表面张力问题也能防止发生，在促进焊锡湿润中增强焊接可靠性。后者则是通过阻焊剂促使焊料只在焊点上进行焊接，对于不需要焊接的印制电路板，就可以将之有效覆盖起来，保护面板在焊接时受到的热冲击更小，发生气泡、桥接、短路等问题的概率也会明显降低。另外，在对焊剂进行使用时，还要注意把握焊件面积大小和表面状态情况，通过控制好焊剂用量保障产品焊接的质量。

3.3 对虚焊和连桥问题进行修整

对印制电路板进行修正和补焊作业，是焊接人员对虚焊假焊与连桥问题的常用解决方式。焊接人员在进行此项操作时，首先要对目标元器件进行拆分与焊接处理，对元器件的一端引脚进行挂锡操作，然后使元器件的一端引脚刚好能够固定住相应芯片，随后在对尚未处理的一端引脚进行焊接处理。由于焊接人员在此过程中使用了对称作业的形式，因此目标元器件的剩余部分也可以被完整焊接上。这样一来，在焊接人员的合理操作下，焊盘与芯片引脚就能够在真正意义上实现紧密接触，芯片引脚也不会再次呈现出悬空状态。除此之外，焊接人员要想对芯片进行焊接，还可以采用拖焊的方式开展工作。

3.4 印制电路板的更换

印制电路板的更换主要是针对铜箔凸起现象来说的。若焊接人员在对印制电路板进行手工焊接或拆焊作业中发现其内部铜箔出现了凸起，则应及时对出现该类问题的印制电路板进行更换，并在符合焊接工艺标准要求与经过质量评审考核与归零措施验证的基础上，合理使用导线连接法进行相关问题的解决。

结束语

综上所述，目前如何解决印制电路板在手工焊接过程中出现的焊点问题、提高军品质量现已经成为相关工程技术人员所共同关心的问题。在此过程中，相关焊接人员应及时转变自己的传统焊接工艺实施方式，通过各种方式来认真学习各种焊接工艺的原理与具体操作方法，并站在全局视角下对印制电路板的手工焊接工作进行重新审视。这样才能提高军品手工焊接印制电路板的质量，为我国军工行业的发展带来良好的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1] 李文静,张虎山,焦键.基于HALCON的贴片IC焊接缺陷检测算法研究[J].兵器装备工程学报,2020(08).133-135.

[2] 秦颖,李鹏,李居尚.基于深度学习的电路板焊接异常检测算法研究[J].电子器件,2020(02).166-169.

[3] 李亚乘.基于FasterRCNN的焊点缺陷检测算法研究[D].上海:上海财经大学,2021.