手工焊接印制電路板的焊點缺陷與建議

白榮濤

（滁州市信息工程學校，安徽滁州，239200）

印制電路板的電子元器件的重要組成部分，其焊點的質量對電子產品的可靠性能有著重要的影響意義。隨著電子產品的創新發展，輕薄、方便成為了主要的發展方向，電子元器件中印制電路板的微型化以及復雜結構使得焊點更加的細微化，因此給焊點檢驗工作帶來了一定的困難，所以必須不斷的提升焊點質量，避免焊點出現缺陷，這樣才能從根本上保證電子產品的可靠性。由此可見，對手工焊接印制電路板的焊點缺陷與建議進行研究具有重要的意義。

1 印制電路板的設計

對于印制電路板而言，其焊點的良好性能主要是在產品的使用日期內，機械以及電氣性能均沒有失效的情況。焊點的外觀主要為：第一，表現光滑平整；第二，焊料的使用能夠覆蓋焊盤以及器件的焊接位置；第三，焊點的周圍較薄，焊料與焊盤之間的角度應該小于30°，最大不應該超過60°。焊點性能較差的原因包括虛焊、冷焊、氣泡、橋連、拉尖等等。而虛焊以及冷焊兩種方式在檢查的過程中不易被發現，一般在使用之后才能表現出缺陷，所以不利影響較大。為了進一步提高印制電路板組件的使用性能，需要加強裝配設計的可造性、工藝設計的科學性以及技術人員的專業性等。除此之外，印制電路板的設計還要滿足國際以及電子行業的標準規范，且制作工藝要具有可生產性。所以必須保證印制電路板設計的質量以及效率，這樣才能在最大程度上減少焊點缺陷問題的出現，從而保證電子元器件的可靠性。

2 手工焊接印制電路板的焊點缺陷及產生原因

■2.1 虛焊

虛焊是指在焊接的過程中，焊點中未出現金屬合金的現象，即導體和焊料之間沒有進行金屬原子的結合，如圖1所示。兩者之間被氣泡、氧化膜、焊料等等物質隔離分開，或者由于時間較長破壞了接觸電阻，從而導致電路開路等問題。

圖1 虛焊的產生

出現虛焊問題的原因主要包括：焊料存在較多的雜質、印制電路板沒有做好清潔工作、加熱時間較短、焊錫老化、焊接溫度不合理、導體表面的氧化物較多等等。印制電路板在手工焊接的過程中，虛焊會帶來信號不穩定、噪聲增多以及電路故障問題等。

■2.2 拉尖

當焊點的表面出現凹凸的尖角或者毛刺的時候，則印制電路板出現了拉尖的問題。出現拉尖缺陷的主要原因有：填充料較多、焊料較少、焊料的質量不好、焊接的溫度不合適、焊接時間較長、撤離烙鐵頭產生拉尖等等。印制電路板在手工焊接的過程中，拉尖不僅會影響電路板的外觀，容易出現橋接等問題，而且在高壓以及高頻電路當中會出現放電等問題。

■2.3 橋接

橋接主要是指焊錫把印制板當中相鄰的導體電路進行連接的現象，也就是指通過焊錫把不應該相連的點進行了焊接，從而出現了短路等問題，也可以叫做連焊。產生連橋缺陷的主要因素包括：焊接溫度不當、焊錫使用存在錯誤、電烙鐵使用不當等，其原因與拉尖的影響因素類似。印制電路板在手工焊接的過程中，橋接問題不僅會使得電子產品發生電氣短路問題，而且還會損壞相關的電子元器件，一般情況下，橋接可以利用電性能檢測的方式進行判斷。

■2.4 球焊

球焊主要為焊點的形狀與球形類似，并且和印制電路板之間存在較少的連接問題。產生球焊的主要因素是印制電路板的表面存在氧化物或者雜質等。印制電路板在手工焊接的過程中，當焊接位置存在少量的連接時，機械性強度較差，輕微的振動就會使得連接點脫離，所以會出現虛焊、斷路等問題。

■2.5 印制電路板設計不合理

由于不同類型的印制電路板規格存在差異性，所以在焊接的過程中，需要對印制電路板進行后期制作，避免焊接操作帶來的不利影響。例如，當印制電路板的尺寸較大時，在焊接的過程中會出現焊接線條，從而給印制電路板的阻抗帶來干擾，影響電子產品的使用性能。除此之外，一旦印制電路板的尺寸較大，焊接線條數量較多，還會給印制電路板的生產過程帶來更多的成本，影響到企業的利潤效益。那么當印制電路板的尺寸較小時，會在一定程度上提高焊接工藝的難度，焊接線條之間也會產生電磁干擾等問題。因此，對于印制電路板設計不合理這一問題，在對其尺寸設計的過程中，需要對印制電路板進行優化設計，合理的調整印制電路板的布局結構，從而確保印制電路板的有效應用。

■2.6 印制電路板變形帶來的缺陷

電子產品中的印制電路板經常會出現變形等問題，出現這一問題的主要原因包括：印制電路板的溫度控制不合理、各種元器件在印制電路板中的布局不合理等等。當印制電路板出現變形現象時，會產生相應的焊接缺陷，焊接的位置出現凹陷或者凸起等問題，在焊接過程中，就會成為薄焊，使得焊接部位易松動，影響印制電路板的正常使用。對于凹陷的位置，焊接不能良好的進行接觸，所以印制電路板會出現空焊等問題，從而出現焊接缺陷。

■2.7 印制電路板中孔可焊接的缺陷

印制電路板中孔的可焊接性也會影響到產品的質量以及電子元器件的性能參數。當焊接孔的性能較差時，電路板之間的穩定性會大大的降低，從而影響到產品的使用性能。影響這一性能的主要因素包括：

第一，焊料的組成。焊料對印制電路板的性能起到了重要的影響作用。因此焊接人員必須根據實際的需求以及經驗標準合理的選擇焊料。對于同種焊料，不同的生產商提供了焊料性能也會存在差異，材料的使用和機械設備也會對焊料產生影響。第二，被焊料。由于印制電路板的焊接屬性存在差異，所以可以按照屬性的分來選擇對應的焊接工藝。從而延長印制電路板的使用期限。第三，焊接條件。焊接條件及環境的選擇也是影響印制電路板質量的重要因素之一。不同的焊接條件會出現不一樣的焊接結果。一旦使用錯誤的焊接條件，那么就會出現焊接缺陷。比如，當焊接溫度較高時，印制電路板就會發生燒壞等問題，導致印制電路板失去本身的屬性，給產品的性能帶來不利影響。

3 手工焊接印制電路板焊點缺陷的解決方法

第一，按照電子產品的性能、形狀、尺寸等影響因素，合理的選擇烙鐵頭，如表1所示。

表1 烙鐵頭的選擇參考表

第二，焊錫絲的應用。在焊錫絲選擇的過程中，可以按照以下標準：根據使用需求在各項性能指標合格的產品中進行選擇；根據線徑進行選擇，比如根據焊點需要的焊錫量進行選擇，大量選擇大線徑。而在使用無鉛焊錫絲時，線徑一般小于錫鉛焊錫絲；根據焊劑的含量選擇，使用噴濺量較低的焊錫絲。

第三，當手工焊接的過程中存在連橋、虛焊等問題時，可以對其進行修整、補焊。當對元器件進行拆焊處理時，首先把元器件的一端引腳進行掛錫，從而讓引腳固定好芯片，再對器件對面的引腳進行焊接，利用對稱的形式焊接剩余的部分。這樣能夠使得芯片引腳與焊盤之間的充分接觸，保證焊腳不出現懸空狀態。對于芯片的焊接，可以使用拖焊的方式。

第四，當在拆焊時發生銅箔凸起的問題時，一般需要對印制電路板進行更換，在特殊的情況下能夠在滿足工藝規范以及設計人員許可后，通過導線連接的方式進行解決。

第五，當印制電路板存在短路的問題時，首先檢查元器件是否存在接反等問題，然后查看印制電路板是否有短路問題，或者焊點是否存在短路，一一進行排查。對于印制電路板的短路問題能夠通過電工刀割導線的方式。如果焊錫的使用量較多，需要拆除焊件，對其進行清理后再重新焊接。

第六，對于印制電路板的變形問題，可以從印制電路板的原材料為基礎，在確保印制電路板正常使用的條件下，使用剛性好、溫度影響小的焊接材料，并且優化焊接的環境，從而提升焊接時的散熱性能，保證印制電路板的性能，避免焊接缺陷的發生。

4 總結

本文通過對手工焊接印制電路板的焊點缺陷與建議的研究，使我們了解到了，印制電路板在各個電子元件當中起到了重要的作用，其焊接質量對印制電路板有著重要的影響。印制電路板在手工焊接的過程中，存在著虛焊、拉尖、橋接、焊料缺陷、印制電路板設計不合理、印制電路板變形等一系列問題。因此，需要不斷的提高手工焊接印制電路板的質量，合理的選擇烙鐵頭、焊錫絲，排除虛焊、短路等問題，從而確保整個產品的質量。