PCB电路板焊接产生缺陷的原因
PCB广泛应用于现代电子产品中,随着电子技术的快速发展,PCB的密度越来越高,对焊接技术的要求也越来越高。因此,我们必须分析判断影响PCB焊接质量的因素,找出焊接缺陷产生的原因,进而提高PCB的整体质量。那么,影响PCB板焊接的原因有哪些呢?
一、翘曲
电路板和元器件在焊接过程中产生翘曲,应力变形导致虚焊、短路等缺陷。翘曲通常是由电路板上下部分的温度不平衡造成的。即使是很大的PCB,如果因自身重量而掉落,也会产生翘曲。普通的PBGA设备距离印刷电路板大约是0.5毫米,如果电路板上的器件很大,当电路板冷却后恢复正常形状时,焊点会长期应力,如果器件抬高0.1mm,就足以导致虚焊开路。
二、电路板的设计
在布局上,当电路板尺寸过大时,虽然焊接较容易控制,但印刷线路长,阻抗增大,抗噪声能力下降,成本增加;小时后散热下降,焊接不好控制,相邻线路容易相互干扰,比如线路板的电磁干扰等情况。因此,PCB板设计必须优化:
(1)缩短高频元件之间的连接,减少EMI干扰。
(2)重量较大(如超过20克)的部件应用支架固定,然后焊接。
(3)应考虑发热元件的散热问题,防止元件表面有较大的ΔT而产生缺陷和返工,热敏元件应远离热源。
(4)元件的排列尽量平行,既美观又易于焊接,适合大批量生产。最好设计是4∶3的矩形电路板。不要突然改变导线的宽度,以避免布线的不连续性。电路板长时间受热,铜箔容易发生膨胀脱落,所以要避免大面积的铜箔。
三、电路板孔的可焊性
电路板孔的可焊性不好会造成虚焊缺陷,影响电路中元器件的参数,造成多层板元器件和内部导线导通不稳定,导致整个电路功能失效。
影响印刷电路板可焊性的主要因素有:
(1)焊料的成分和焊料的性质。焊料是焊接化学处理过程的重要组成部分,它由含有助熔剂的化学物质组成,常用的低熔点共熔金属是Sn-Pb或Sn-Pb-Ag。杂质含量应控制在一定比例控制,防止杂质产生的氧化物被助焊剂溶解。助焊剂的作用是通过传热和除锈来帮助焊料润湿被焊板的电路表面。一般用白松香和异丙醇溶剂。
(2)焊接温度和金属板表面的清洁度也会影响可焊性。温度过高,焊料扩散速度会加快,此时会有较高的活性,使电路板和焊料溶融表面迅速氧化,产生焊接缺陷,电路板表面的污染也会影响可焊性而产生缺陷,包括锡珠、锡球、开路、光泽度差等。
综上所述,为了保证PCB板的质量,在制造PCB板的过程中,要选择优良的焊料,提高PCB板的可焊性,防止翘曲和缺陷的产生。
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