【導讀】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(hù)查詢(xún)。在焊接過(guò)程中，客戶(hù)會(huì )出現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象的發(fā)生。那么常見(jiàn)的焊接不良導致的產(chǎn)品故障有哪些呢？讓我試著(zhù)給大家做一些簡(jiǎn)單的介紹。

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(hù)查詢(xún)。在焊接過(guò)程中，客戶(hù)會(huì )出現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象的發(fā)生。那么常見(jiàn)的焊接不良導致的產(chǎn)品故障有哪些呢？讓我試著(zhù)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。

圖1：理想的焊點(diǎn)

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

常見(jiàn)的焊接不良

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?chē)贿^(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(pán)存在沒(méi)有被正確潤濕的可能性。這樣，一方面會(huì )浪費焊料，一方面會(huì )增加橋接形成的風(fēng)險 (即兩個(gè)焊點(diǎn)連接時(shí)形成意外連接，或導致電路板短路)。

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

圖2：焊料過(guò)多

圖3：焊料過(guò)多，意外連接形成橋接

去除電路板上的多余焊料可能很費時(shí)。

可看看這篇分享：選擇合適的吸錫帶

圖3：焊球

3. 冷焊

冷焊的表面顯得暗淡、凹凸不平。

圖４：冷焊

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)有設置得足夠高以熔化正在使用的焊料類(lèi)型（例如，Chip Quik的RASWLF.031 1OZ無(wú)鉛焊料熔點(diǎn)是217 - 220°C），或者這可能是焊盤(pán)和走線(xiàn)本身設計的結果。例如，一個(gè)焊盤(pán)直接連接到接地層而沒(méi)有考慮散熱問(wèn)題，而導致焊盤(pán)的散熱到接地層。如果您發(fā)現頑固的焊點(diǎn)無(wú)法液化，那么要看看設計上是否出現問(wèn)題。

圖5：Chip Quik的RASWLF.031 1OZ無(wú)鉛焊料

“立碑＂現象通常出現在表面貼裝元件上，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(zhù)在兩個(gè)焊點(diǎn)上并開(kāi)始潤濕。但是如果一個(gè)焊點(diǎn)上的焊料沒(méi)有完全潤濕，元件的一側就會(huì )傾斜，使得電阻器或電容器一側從焊點(diǎn)上被提起來(lái)，像一塊“石碑”。

圖6：元件被提起來(lái)，像一塊石碑

5. 潤濕不良和虛焊

如果焊盤(pán)未完全潤濕，這樣元件不能與電路板形成牢固的連接。理想情況下，焊料應與焊盤(pán)和引腳實(shí)現 100% 潤濕，不留任何間隙或空間暴露。引腳和焊盤(pán)的潤濕不足是由于未能對引腳和焊盤(pán)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(pán)和引腳。

圖7：焊盤(pán)和引腳未完全潤濕

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(lèi)型

針孔與氣孔是有區別的。針孔是在波峰焊焊點(diǎn)上發(fā)現小孔，氣孔則是焊點(diǎn)上較大孔可看到內部；針孔內部通常是空的，氣孔則是內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。

圖8 ：針孔（左）和氣孔（右）的缺陷

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，電路板內的水分被加熱成氣體，當它仍處于熔化狀態(tài)時(shí)，會(huì )通過(guò)焊料逸出。當焊點(diǎn)凝固時(shí)氣體繼續逸出，就會(huì )形成空隙。電路或會(huì )暫時(shí)導通，但很容易造成長(cháng)時(shí)間導通不良。避免此問(wèn)題的一些方法是可通過(guò)預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。

焊接時(shí)間過(guò)長(cháng)或反復焊接造成溫度過(guò)高，又或是焊盤(pán)的位置受力過(guò)大，從而導致焊盤(pán)剝離。已剝離的焊盤(pán)很難再使用，因為焊盤(pán)非常脆弱并且很容易從走線(xiàn)上脫落。事實(shí)上，這塊PCB板已經(jīng)損壞。

圖9：焊盤(pán)剝離

如果想補救焊盤(pán)脫落，可以將脫落的焊盤(pán)用刀切掉切到未脫落處，防止電路順著(zhù)脫落處擴大，如果你的元件引腳夠長(cháng)，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(cháng)，你可以使用一段細導線(xiàn)上好焊錫順著(zhù)焊盤(pán)孔穿過(guò)后焊接在元件引腳，另一頭焊接在焊盤(pán)接頭處并使用熱熔膠固定防止再次開(kāi)焊脫落。

如果焊盤(pán)脫落，可以考慮選擇飛線(xiàn)的方式，將導線(xiàn)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(pán)相連的任意焊點(diǎn)上。還有搭橋的方式，要是脫焊的焊盤(pán)元件引腳周?chē)型痪€(xiàn)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(pán)，當然，焊接的時(shí)候一定看清不能焊串位防止燒壞元件。

總結

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 設計和焊接過(guò)程中采取一些好的習慣，以降低遇到焊接不良的風(fēng)險。

（來(lái)源：得捷電子DigiKey，作者： Barley Li )

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