對(duì)電子裝聯(lián)的焊接缺陷與處理探索

山西省太原航空儀表有限公司 安 妮

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對(duì)電子裝聯(lián)的焊接缺陷與處理探索

山西省太原航空儀表有限公司 安 妮

【摘要】文章針對(duì)電子裝聯(lián)期間焊接溫度時(shí)間控制方法進(jìn)行探討，總結(jié)焊接期間重點(diǎn)控制的參數(shù)。其次以焊接缺陷產(chǎn)生的原因?yàn)檎撌鰧?duì)象，分析焊接期間缺陷控制的有效方法，幫助提升電子裝聯(lián)的整體質(zhì)量，任務(wù)開展期間也不會(huì)出現(xiàn)過多的原料損耗。文章中總結(jié)的技術(shù)方法在實(shí)際操作應(yīng)用中有明顯的效果。

【關(guān)鍵詞】電子裝聯(lián)；焊接缺陷；缺陷處理

1 焊接的原理、潤濕角以及焊接溫度、時(shí)間

電子裝聯(lián)主要是通過焊接來實(shí)現(xiàn)的。焊接的原理是焊錫在高溫狀態(tài)下融化后，借助助焊劑的作用進(jìn)入到被焊金屬的縫隙中，待冷卻后形成牢固可靠的焊接點(diǎn)。影響焊接質(zhì)量的因素有焊接材料的選用、焊接方法、焊接溫度及焊接時(shí)間。焊接材料和助焊劑時(shí)對(duì)周邊的材料造成損傷、焊接操作期間溫度過高、焊接時(shí)間過長，這些都會(huì)影響焊接質(zhì)量，引起焊接缺陷。焊接材料完全填滿縫隙后檢測(cè)波傳輸不會(huì)出現(xiàn)折射，技術(shù)人員通過觀察這一反應(yīng)便能夠判斷是否存在焊接缺陷。

潤濕角所表示的區(qū)域由所焊接的板材與焊接材料組成，潤濕角的確定對(duì)焊接缺陷檢測(cè)十分重要，可以根據(jù)焊接的位置與區(qū)域面積來計(jì)算角度。

只有在足夠高的溫度下，焊料才能充分浸潤，并充分?jǐn)U散形成合金結(jié)合層，但過高的溫度是有害的；焊接時(shí)間過長易損壞焊接部位及元件性能，過短易出現(xiàn)虛焊?？偨Y(jié)電子裝聯(lián)焊接經(jīng)驗(yàn)可以了解到，焊接溫度要控制在150℃～350℃，時(shí)間要控制在3秒以內(nèi)。

2 電子裝聯(lián)的焊接缺陷

2.1 焊錫球

助焊劑選擇不合理，在高溫狀態(tài)下并不能很好地流動(dòng)，凝結(jié)在某一點(diǎn)，導(dǎo)致焊錫在這一點(diǎn)處也不斷的凝固，產(chǎn)生了焊錫球。產(chǎn)生焊錫球與現(xiàn)場(chǎng)控制不合理有很大的關(guān)系，雖然經(jīng)過后續(xù)的檢驗(yàn)?zāi)軌虻玫娇刂?，但影響也是十分?yán)重的。在后續(xù)的焊接處理中，焊錫球很容易掉落，將線路的接點(diǎn)裸露在外。

2.2 焊橋

為提升生產(chǎn)效率，SMT是以涂刮的形式來進(jìn)行焊接材料布置的，但由于模板放置位置存在誤差，焊接材料所布置位置也因此出現(xiàn)錯(cuò)誤，最終影響到使用安全性。電子元器件之間的間隔距離如果比較小，在拷制過程中因震動(dòng)會(huì)產(chǎn)生電子元器件位置移動(dòng)，焊錫材料在這一過程中也會(huì)互相粘連，造成焊接橋出現(xiàn)。焊橋缺陷發(fā)生后，電氣設(shè)備是無法使用的，線路中已經(jīng)存在嚴(yán)重的錯(cuò)誤。焊橋缺陷的發(fā)生原因中人為控制因素引發(fā)的比例較大，集成電路自動(dòng)焊接是按照設(shè)計(jì)來進(jìn)行，在對(duì)焊接部位進(jìn)行確定時(shí)，如果焊接的位置確定錯(cuò)誤，會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的電路錯(cuò)誤連接問題，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的安全使用影響也十分嚴(yán)重。整體電路可能不會(huì)受到影響，但發(fā)生此類問題后局部區(qū)域內(nèi)的線路會(huì)短路，不經(jīng)過處理直接接入到電路中會(huì)造成用電元器件燒毀現(xiàn)象發(fā)生，板塊的控制功能也不能得到發(fā)揮。

2.3 立碑

該種焊接缺陷最容易出現(xiàn)在小體積的焊接物塊中，對(duì)于焊接點(diǎn)的控制難度比較大，在高溫環(huán)境下焊錫的流動(dòng)是不均勻的，相連導(dǎo)線之間的絕緣性能受到焊錫的影響，形成立碑。這樣的缺陷發(fā)生區(qū)域是比較小的，也很難通過控制來解決，如果后期檢驗(yàn)沒發(fā)現(xiàn)這一問題，必然會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的短路故障，將運(yùn)行中的用電設(shè)備燒毀。立碑現(xiàn)象出現(xiàn)也與助焊材料存在一定的關(guān)聯(lián)性，前期預(yù)熱的時(shí)間過長且沒有達(dá)到熱量標(biāo)準(zhǔn)，焊錫在這樣的環(huán)境下，不能完全融化，最先融化的部分會(huì)向周邊流動(dòng)，與周邊的導(dǎo)線相聯(lián)通。

2.4 虛焊

當(dāng)焊錫沒有真正進(jìn)入到被焊金屬的縫隙中，只是在材料的表面，觀察表面已經(jīng)焊接牢固，但內(nèi)部并沒有在焊錫材料作用下形成導(dǎo)通形式，這樣的情況下并不能真正達(dá)到焊接質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，且會(huì)影響到使用安全。虛焊控制板塊投入到使用中后，會(huì)出現(xiàn)電路斷鏈現(xiàn)象，控制功能也很難實(shí)現(xiàn)，缺陷檢驗(yàn)也是針對(duì)這些部分來進(jìn)行的，避免虛焊問題出現(xiàn)，才能夠更穩(wěn)定地進(jìn)行電流傳輸。

2.5 拉尖

它是指焊點(diǎn)上有焊錫尖產(chǎn)生，產(chǎn)生拉尖的原因：由于焊接時(shí)間過長，助焊劑揮發(fā)過多，致使焊錫黏性增加，從而產(chǎn)生拉尖；如果電烙鐵撤離的方向不當(dāng)，也容易產(chǎn)生拉尖。拉尖焊點(diǎn)的危害性是：當(dāng)印制電路板上的焊點(diǎn)分布密度較高時(shí)，有拉尖的焊點(diǎn)很容易與相鄰的焊點(diǎn)發(fā)生橋接，造成短路。另外，如果帶有拉尖的焊點(diǎn)工作在高電壓狀態(tài)時(shí)，就會(huì)與其他相鄰的焊點(diǎn)產(chǎn)生放電現(xiàn)象，也會(huì)使相關(guān)電路工作不正常。避免產(chǎn)生拉尖的方法是：嚴(yán)格控制焊接的最佳時(shí)間。

3 上述缺陷的處理

3.1 焊錫球的處理

針對(duì)焊錫球的處理，要提升表面的清潔程度，油污以及灰塵都會(huì)影響焊錫均勻流動(dòng)，所添加的助焊藥的使用量需要經(jīng)過試驗(yàn)來確定，且質(zhì)量要達(dá)到電氣焊接的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。要合理地控制焊錫涂抹的厚度，并根據(jù)焊接工藝的不同來對(duì)使用量進(jìn)行確定，這樣才能更好地達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)，并且不容易出現(xiàn)影響使用的安全性問題。

3.2 焊橋的處理

將厚度控制在合理范圍內(nèi)，并且焊錫的薄厚程度也要均勻，尤其是在烤制環(huán)節(jié)中，要保障板塊的平整程度，烤制前觀察是否存在焊接橋現(xiàn)象，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，要及時(shí)分離，采取有效的方法來對(duì)電子元件安全性進(jìn)行保護(hù)。對(duì)于焊橋的解決方法，首先應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)哪０搴穸?。另外，在片狀間距小于0.65mm的印制板時(shí)，應(yīng)該采用光學(xué)定位。此外，在選擇焊膏時(shí)，應(yīng)該選擇粘度較好的，與此同時(shí)，還要對(duì)刮刀的壓力進(jìn)行降低。

3.3 立碑的處理

關(guān)于立碑現(xiàn)象的解決方法，首先應(yīng)該將預(yù)熱期的工藝參數(shù)進(jìn)行正確設(shè)置。一般來說，預(yù)熱溫度為150。C為宜，預(yù)熱時(shí)間一般控制在60s-90s左右。另外，應(yīng)該調(diào)整好元件的貼片精度，避免產(chǎn)生較大的貼片偏差。

3.4 虛焊的處理

虛焊問題發(fā)生后，電子元器件并沒有與線路板完全的結(jié)合，并且其中存在一些粘連不合理的現(xiàn)象，帶來的損害也是十分明顯的，針對(duì)這一現(xiàn)象，要將焊接材料清理干凈，并進(jìn)行二次焊接處理。對(duì)虛焊的具體位置進(jìn)行確定，可以借助電子檢測(cè)儀器來進(jìn)行。虛焊范圍的判斷存在難度，原因在于從表面現(xiàn)象觀察并不存在缺陷，如果不進(jìn)行深層次的檢測(cè)很容易將缺陷的元器件投入到使用中，影響到設(shè)備的使用安全性。引發(fā)原因包含了助焊劑質(zhì)量不達(dá)標(biāo)以及焊接時(shí)間不足，焊錫并不能充分的融化。在焊接階段要控制好時(shí)間，選擇質(zhì)量達(dá)標(biāo)的材料，并注意焊接的角度，通過技術(shù)與監(jiān)管手段來避免虛焊問題發(fā)生。如果出現(xiàn)則可以采用放大觀察與電流流經(jīng)形式分析的方法來確定準(zhǔn)確位置，并將焊錫清理干凈進(jìn)行接下來再次焊接處理。

3.5 拉尖的處理

引發(fā)拉尖的原因可能是因烙鐵表面清潔程度不足以及焊接時(shí)移動(dòng)速率不合理等現(xiàn)象。如果與周邊的電子元器件接觸會(huì)造成電路短路，也很難達(dá)到使用安全標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象后可以對(duì)表面進(jìn)行處理，在不影響焊接牢固性的前提下將拉尖部分處理掉。這只是針對(duì)簡(jiǎn)單問題并且拉尖部分較細(xì)的情況下來進(jìn)行的，如果問題比較嚴(yán)重，不能通過這種方法解決，需要清理后重新焊接。在焊接前要注意烙鐵的清潔程度，嚴(yán)格按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制管理。也可以使用烙鐵對(duì)焊接部分再次加熱，對(duì)拉尖部分進(jìn)行分離處理，這種處理技術(shù)是比較常用的，同時(shí)效果也十分的明顯。焊接缺陷是影響電子元?dú)饧δ軐?shí)現(xiàn)的

重要部分，也需要進(jìn)行嚴(yán)格的管理控制，焊接人員應(yīng)當(dāng)針對(duì)常見的缺陷總結(jié)解決方案，提升所生產(chǎn)加工產(chǎn)品的質(zhì)量。

4 焊點(diǎn)的質(zhì)量檢驗(yàn)

符合以下基本要求的焊點(diǎn)，才能判定為合格焊點(diǎn)。（1）焊點(diǎn)表面光滑、明亮、無針孔或非結(jié)晶狀態(tài)。（2）焊料應(yīng)連續(xù)、良好地潤濕全部焊接表面，圍繞焊點(diǎn)四周形成焊縫。（3）焊點(diǎn)和連接部位不應(yīng)有劃痕、尖角、針孔、砂眼、焊劑殘?jiān)捌渌s物。（4）焊料不應(yīng)呈尖峰狀，相鄰導(dǎo)體間不應(yīng)發(fā)生橋接、拉尖等現(xiàn)象。（5）焊點(diǎn)的焊料與焊接部位間不應(yīng)有裂紋，焊接后的印制電路板表面不能有斑點(diǎn)、裂紋、氣泡，銅箔和焊盤不得起翹。

5 結(jié)語

文章中所闡述的焊接缺陷在電氣產(chǎn)品生產(chǎn)制作中都是真實(shí)存在的，雖然焊接質(zhì)量與技術(shù)方法有很大的關(guān)聯(lián)，但人工管理控制也是不可缺少的。工作人員要在崗位中嚴(yán)格要求自己，將焊接質(zhì)量與電氣設(shè)備使用安全放在首位，優(yōu)化管理任務(wù)，基層工作也要嚴(yán)格地按照規(guī)范流程來進(jìn)行，這樣才能夠?yàn)楹附庸に嚰夹g(shù)進(jìn)步打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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［2］崔潔，楊維生.多層微波印制板制造工藝及裝聯(lián)技術(shù)研究［J］.電子機(jī)械工程，2014（08）.

安妮（1984－），女，陜西榆林人，大學(xué)本科，助理工程師，現(xiàn)供職于山西省太原航空儀表有限公司。

作者簡(jiǎn)介：