对电子装联的焊接缺陷与处理探索

对电子装联的焊接缺陷与处理探索

王江

中国电子科技集团公司第三十八研究所，安徽省合肥市，230000

摘要：对电子行业来说，电子装联发挥着重要作用，是当今实现电子产品智能化、小型化、轻量化、多功能化的核心技术之一。如今，这项技术已在我国多个高科技领域得到广泛应用，其重要性不言而喻。为确保该技术的有效应用，应对各种可能存在的焊接缺陷进行全面分析，并采取适当处理措施。

关键词：电子装联；焊接缺陷；处理

当前，电子技术在航空航天、海洋工程、新能源、新材料等各行业发展迅速，所以电子装联将对这些行业产生影响，但在实际工作中，必然会发生焊接缺陷。基于此，本文详细论述了电子装联的焊接缺陷与处理措施。

一、电子装联的重要性

我国虽然在电子产业起步较晚，但发展迅速。现今，电子装备正处于小型化、多功能化、高稳定性等方面发展，而电子装联正是实现这些需求的技术关键。在电子装备小型化方面，一般采用分立器件，通过相互连接，形成连接点，减小电子设备外形，并提高电子设备性能。电子装联能在很大程度上缩小体积，以满足现状要求，并且能确保电子产品稳定性。众所周知，电子产品在生产中需进行许多焊点，而焊点恰恰是电子产品能运行支撑点。若电子装联能得到有效发展，对各方面都大有裨益。

二、焊接原理、润湿角与焊接温度、时间

电子装联通过焊接实现，焊接是焊锡在高温下熔化后，在助焊剂帮助下进入焊接金属缝隙，待冷却后形成牢固可靠焊接点。影响焊接质量因素包括焊接材料的选择、方法、温度、时间。焊接材料与助焊剂对周围材料造成的损坏、焊接过程中温度过高及焊接时间过长都会影响焊接质量并导致焊接缺陷。

焊接材料完全填充缝隙后，检测波传输将不会发生折射，技术人员可通过观察这种反应来确定是否存在焊接缺陷。润湿角表示的区域由焊接板材和焊接材料组成，润湿角的确定对焊接缺陷检测至关重要，可根据焊接位置和区域面积计算角度。

只有在足够高温度下，焊料才能完全浸润和扩散以形成合金结合层，但温度过高有害；焊接时间长易损坏焊接区域和元件性能，焊接时间短会导致虚焊。总结电子装联焊接经验，可了解到焊接温度应控制在150～350℃之间，时间应控制在3s内。

三、电子装联的焊接缺陷

1、焊锡球。助焊剂选择不合理，在高温下不能很好流动，在某一点凝结，导致焊锡在该处持续凝固，从而形成焊锡球。焊锡球的产生与不合理现场控制密切相关，虽然通过后续检验能加以控制，但影响严重。在后续焊接处理中，焊锡球易掉落，将线路接点裸露在外。

2、焊桥。为提高生产效率，SMT将焊接材料以涂刮形式布置，但由于模板放置误差，焊接材料布置位置也会发生错误，最终影响使用安全。若电子元器件间距离相对小，拷制时振动会导致电子元器件移动，并且在这一过程中焊锡材料也会相互粘连，导致焊接桥的出现。焊桥发生后，电气设备无法使用，线路中出现严重错误。焊桥缺陷发生很大一部分是由人为控制因素造成，根据设计进行集成电路自动焊接，在确定焊接位置时，若焊接位置确定不正确，可能会导致严重的电路错误连接问题，严重影响现场使用安全。整体电路可能不会受到影响，但出现此类问题后，局部区域线路会短路，若未经处理直接连接到电路上，会导致电元器件烧毁，板块控制功能也不会得到充分利用。

3、立碑。这种类型的焊接缺陷最易发生在小体积焊接物块中，并且很难控制焊接点。在高温环境中，焊锡流动不均匀，连接导线间绝缘性能受到焊锡影响，形成立碑。出现这种缺陷的区域相对较小，并且难以通过控制来解决，若后期检验中未发现此问题，将不可避免地导致严重短路故障，烧毁正在运行的用电设备。立碑现象也与助焊材料有关，前期预热时间过长，不符合热量标准，在这样的环境中，焊锡不能完全熔化，最先熔化部分将流向周围区域并连接到周围导线。

4、虚焊。当焊锡未真正进入被焊金属缝隙时，仅在材料表面上观察到表面已被牢固地焊接，但在焊锡材料作用下未形成导通形式，在这种情况下，无法真正达到焊接质量标准，这将影响使用安全。虚焊控制板块投入使用后，会出现电路断链，控制功能也难以实现，缺陷检验针对这些部分进行，以避免虚焊的发生，实现更稳定的电流传输。

5、拉尖。它是指焊点上产生焊锡尖，产生拉尖原因有：由于焊接时间长，助焊剂挥发过多，导致焊锡黏性增加，产生拉尖；若电烙铁撤离方向不正确，也易造成拉尖。拉尖焊点危害是，当印刷电路板上焊点分布密度高时，有拉尖焊点易与相邻焊点桥接，造成短路。此外，若有拉尖焊点在高电压状态下工作，将与其他相邻焊点产生放电，这也将导致相关电路的异常工作，所以应严格控制最佳焊接时间。

四、电子装联焊接缺陷的处理

1、焊锡球的处理。对于焊锡球的处理，要提高表面清洁度，油污和灰尘会影响焊锡的均匀流动，添加的助焊药用量需通过试验来确定，质量符合电气焊接规定标准。要根据不同焊接工艺合理控制焊锡涂抹厚度并确定使用量，以更好地满足使用标准，避免可能影响使用的安全问题。

2、焊桥的处理。将厚度控制在合理范围内，并确保焊锡厚度均匀，尤其在烤制时，应保证板块平整度，烤制前观察是否有焊接桥现象，发现应及时分离，采取有效方法保护电子元件安全。对于焊桥的解决方案，应先选择合适模板厚度。

并且在片状间距小于0.65mm印制板时，应使用光学定位。另外，在选择焊膏时，可选择粘度更好焊膏，并降低刮刀压力。

3、立碑的处理。对于立碑现象，应先正确设置预热期工艺参数，一般来说，预热温度为150℃，合适，预热时间一般控制在60～90s左右，并且调整好元件贴片精度，以避免出现明显的贴片偏差。

4、虚焊的处理。虚焊发生后，电子元器件与线路板未完全结合，存在一些不合理粘连现象，损害明显。针对这种现象，要清洁焊接材料并进行二次焊接处理。确定虚焊具体位置，可使用电子检测仪器来确定。确定虚焊范围的困难在于从表面未观察到缺陷，若未深入检测，易将有缺陷元器件投入使用，影响设备使用安全。原因包括助焊剂质量不合格和焊接时间不足，导致焊锡熔化不充分。在焊接阶段需控制时间，选择质量达标材料，注意焊接角度，并采取技术和监管措施，避免虚焊的发生。若发生这种情况，可通过放大观察和分析电流形式来确定准确位置，并清理焊锡再次焊接处理。

5、拉尖的处理。拉尖原因可能是烙铁表面清洁度不够，焊接中移动速率不合理等。若与周围电子元器件接触，会导致电路短路，很难达到使用的安全标准。发现这种现象后，可在不影响焊接牢固性情况下处理其表面，并去除拉尖部分。这只适用于简单问题和拉尖部分较细情况，若问题严重且无法通过这种方法解决，则需对其进行清洁并重新焊接。焊接前，注意烙铁清洁度，并严格按规定标准进行现场管控。也可使用烙铁重新加热焊接部件，并分离拉尖部分，这种技术较常用，且效果明显。焊接缺陷是影响电子元器件功能的重要部分，需严格管控，焊接人员应总结常见缺陷解决方案，提高生产加工产品质量。

五、焊点的质量检验

只有满足以下基本要求焊点才能被视为合格焊点。①焊点表面光滑、明亮，无针孔或非结晶状态。②焊料应连续充分润湿所有焊接表面，在焊点周围形成焊缝。③焊点与连接件不得有划痕、尖角、针孔、砂眼、焊剂残渣或其它杂物。④焊料不应呈尖峰状，相邻导体间不应存在桥接、拉尖等。⑤焊点的焊料和焊接区域间不应有裂纹，焊接后印制电路板表面不应有斑点、裂纹或气泡，铜箔和焊盘不得起翘。

参考文献：

[1]杨水军.电子装联中焊接的质量问题[J].电子工业专用设备，2016(12).

[2]鲜飞.电子装联过程中常见焊接缺陷及解决办法[J].现代表面贴装资讯，2016(03).