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摘要:虚焊是导致电路失效的主要问题之一,会影响到电子产品的使用效果。因此本文将分析虚焊的形成,以及在电路焊接过程中造成虚焊出现的潜在因素,并提出有关的改进措施,希望能够强化焊接过程对虚焊的预防工作,从而提高电子产品的质量。
关键词:电路焊接;虚焊成因;改进措施
引言:伴随着社会的发展,人们对电子产品质量水平的要求也在不断提高。在强化电子产品制造工艺的过程中,电子产品的质量能够得到很大的改善,但是电路虚焊等问题还是无法避免。对于电子产品而言,虚焊容易引起焊点失效,使得电路整体瘫痪。尤其是在一些元器件密度较大的电子产品中,虚焊不仅会影响到产品实际的使用效果,还会为后续的江秀带来困难。因此需要针对电路焊接虚焊问题开展研究,了解影响虚焊的因素并且掌握有效的改进措施,从而减少虚焊带来的损失。
一、虚焊的形成
若是待焊金属表面有氧化物或是污垢,则会导引起虚焊形成。由于氧化物与污垢会使焊接处形成“虚焊点”,而“虚焊点”会在电子产品内部产生有接触电阻的连接状态,使电路无法正常稳定的工作。同时虚焊还会导致无规律的噪声出现,在电路调试、使用以及维修的时候,会对最终的结果或是效果造成影响。
除此之外,落实焊接点后期失效也会出现虚焊的问题。焊点失效主要是因为电子产品在使用的时候,由于周期性的开关使焊点处的温度不稳定,若是引起温度循环与温度冲击产生热应力,则会影响到焊接处焊点的稳定,形成虚焊点;其次,电子产品受到外界动态因素影响时,也会使焊点出现问题,例如受到振动冲击使焊点出现裂纹而形成虚焊点,导致焊点失效。
二、电路设计中虚焊的影响因素
在电子产品内部,器件的布局是虚焊出现的影响因素之一。在一些大中功率或是接近大功率的元器件中,引脚部分极易因温度的变化出现热胀冷缩的现象,从而使元器件的引脚应力不均匀,也就是元器件在使用过程中发热,使焊点在高温环境中出现变质而引起虚焊。对于这种情况,虚焊大部分都出现在焊点的中间位置,在对大功率元器件的印制板电路设计与排布时,需要优化功率元器件与其他元器件之间的密度,或是加大功率元器件的散热面积,使功率器件的热量能够快速的外排,减少高温对焊点的影响。
对于PCB的布线而言,若是在元件脚旁有金属化过孔,在焊接时部分焊锡融化后会流入过孔中,使焊点的锡量不足引起虚焊。因此在设计时,需要分开金属化过孔与贴片元件,减少金屬化过孔对焊点的影响
三、物理管料中虚焊的影响因素
1、印制板的影响
在印制板与焊点接触的部位极易出现虚焊。当印制板经过长时间的储存、存储环境不理想过于潮湿或是在转运过程中未保护得当,使焊盘容易出现氧化现象,导致焊盘的润湿性下降,在焊接之后则会容易出现虚焊的问题。此外,若是印制板变形,在印刷焊膏时,焊膏的厚度无法保持一致,部分焊盘处的焊膏厚度较小,在焊接时极易出现焊接不良的问题。
2、元器件的影响
若是元器件经过长时间的储存,引脚处容易出现氧化,导致焊料无法与焊盘形成牢固的焊接,从而引起虚焊,影响到焊点提供的电气性能稳定程度。
3、焊料的影响
焊料在高温的环境下容易出现焊膏变质,或是对焊膏的解冻搅拌不充足,活化剂未能活化,也会导致焊接之后的焊点失效,这类的焊接问题经常批次性的出现。
综上所述,对于焊接物料的管控时,需要遵循开包即用的原则,在使用焊料、元器件以及线路板等物料时,应即用即开减少储存的周期。例如缩短元器件暴露在空气中的时间,避免在元器件的引脚或是线路板的铜焊点出现氧化层,影响到焊接。
四、焊接过程中虚焊的影响因素
1、回流焊的影响
在回流焊的温度曲线中,若是对任何一个弯曲设置的不合理,将会使虚焊的情况极易出现。以SN63PB37焊膏回流为例,在焊接的时候,预热区的升温速度过快,焊料四处飞溅形成焊料球,使得焊点的焊料不足。其次,保温阶段的时间设置不够充足,会影响到PCB以及元器件的温度均匀情况,极易引起冷焊、芯吸或是桥连的问题。同时,保温阶段是活化剂在焊膏中生效的阶段,而活化剂能够清理焊接面或是引脚、焊盘、焊粉中的氧化物与污染物,并且焊盘、焊膏与元器件的焊接面在加热或风吹的环境中更容易氧化,若是保温阶段的时间设置过长,活化剂的消耗速度过快影响到回流性能。
在回流区,焊料融化时对焊盘与元器件的焊脚进行润湿,进行冶金结合,若是加热时间过长回流温度高,PCB与元器件容易损坏;加热时间短回流温度低,焊料融化不充分,焊接效果不好,容易引起虚焊。对于冷却区而言,焊接处冷却的速度过快,焊点的区域热应力则容易变大,随着而来的将是裂锡或是脆化等问题,同时随着时间的变化,焊接残余应力不断累积,焊点处则容易出现裂纹,影响到焊点焊接的稳定性,从而引起虚焊问题出现。
因此在进行回流焊时,需要对回流焊接温度曲线进行深入的研究分析,精准地控制各个阶段的时间与温度,避免虚焊情况出现。
2、手工焊的影响
在进行手工焊接时,焊接的时间也会影响到焊接点的稳定,是虚焊的影响因素之一。例如,手工焊接的焊接时间过短,焊锡熔融不够充分,出现冷焊,形成虚焊点。此外,焊接头的温度高低也会影响到虚焊点的产生,当焊接头的温度过高时,焊接表面生产氧化层,虚焊点出现。同时,助焊剂也是虚焊点出现的影响因素之一,若是助焊剂的还原性或是用量不足,无法全面地清洁焊接面,使焊接面还留有氧化物或污染物,则焊接点容易出现虚焊的问题。
因此在进行手工焊时,需要把握焊接的时间与焊头的温度,使用适量与合适的助焊剂,小心操作,减少虚焊的问题出现。
五、结束语
电路焊接中,虚焊会导致焊点失效,影响到电子产品的整体质量水平。特别是一些特殊需求的电子产品,若是存在虚焊的问题,则会影响到整体的使用效果,严重使会带来不可估量的损失。因此在电路焊接的时候,需要对虚焊问题进行预防,特别是在进行电路设计、物料管理以及焊接等阶段,应该熟悉虚汗出现的潜在因素,采取对应的改进措施,从而控制虚焊的出现。
参考文献:
[1]罗石芳.电子元器件产生虚焊的原因及对策[J].科技风,2013(11):33+36.
[2]李春来.电子产品“虚焊”原因分析及控制方法[J].信息技术,2010,34(10):119-121.
关键词:电路焊接;虚焊成因;改进措施
引言:伴随着社会的发展,人们对电子产品质量水平的要求也在不断提高。在强化电子产品制造工艺的过程中,电子产品的质量能够得到很大的改善,但是电路虚焊等问题还是无法避免。对于电子产品而言,虚焊容易引起焊点失效,使得电路整体瘫痪。尤其是在一些元器件密度较大的电子产品中,虚焊不仅会影响到产品实际的使用效果,还会为后续的江秀带来困难。因此需要针对电路焊接虚焊问题开展研究,了解影响虚焊的因素并且掌握有效的改进措施,从而减少虚焊带来的损失。
一、虚焊的形成
若是待焊金属表面有氧化物或是污垢,则会导引起虚焊形成。由于氧化物与污垢会使焊接处形成“虚焊点”,而“虚焊点”会在电子产品内部产生有接触电阻的连接状态,使电路无法正常稳定的工作。同时虚焊还会导致无规律的噪声出现,在电路调试、使用以及维修的时候,会对最终的结果或是效果造成影响。
除此之外,落实焊接点后期失效也会出现虚焊的问题。焊点失效主要是因为电子产品在使用的时候,由于周期性的开关使焊点处的温度不稳定,若是引起温度循环与温度冲击产生热应力,则会影响到焊接处焊点的稳定,形成虚焊点;其次,电子产品受到外界动态因素影响时,也会使焊点出现问题,例如受到振动冲击使焊点出现裂纹而形成虚焊点,导致焊点失效。
二、电路设计中虚焊的影响因素
在电子产品内部,器件的布局是虚焊出现的影响因素之一。在一些大中功率或是接近大功率的元器件中,引脚部分极易因温度的变化出现热胀冷缩的现象,从而使元器件的引脚应力不均匀,也就是元器件在使用过程中发热,使焊点在高温环境中出现变质而引起虚焊。对于这种情况,虚焊大部分都出现在焊点的中间位置,在对大功率元器件的印制板电路设计与排布时,需要优化功率元器件与其他元器件之间的密度,或是加大功率元器件的散热面积,使功率器件的热量能够快速的外排,减少高温对焊点的影响。
对于PCB的布线而言,若是在元件脚旁有金属化过孔,在焊接时部分焊锡融化后会流入过孔中,使焊点的锡量不足引起虚焊。因此在设计时,需要分开金属化过孔与贴片元件,减少金屬化过孔对焊点的影响
三、物理管料中虚焊的影响因素
1、印制板的影响
在印制板与焊点接触的部位极易出现虚焊。当印制板经过长时间的储存、存储环境不理想过于潮湿或是在转运过程中未保护得当,使焊盘容易出现氧化现象,导致焊盘的润湿性下降,在焊接之后则会容易出现虚焊的问题。此外,若是印制板变形,在印刷焊膏时,焊膏的厚度无法保持一致,部分焊盘处的焊膏厚度较小,在焊接时极易出现焊接不良的问题。
2、元器件的影响
若是元器件经过长时间的储存,引脚处容易出现氧化,导致焊料无法与焊盘形成牢固的焊接,从而引起虚焊,影响到焊点提供的电气性能稳定程度。
3、焊料的影响
焊料在高温的环境下容易出现焊膏变质,或是对焊膏的解冻搅拌不充足,活化剂未能活化,也会导致焊接之后的焊点失效,这类的焊接问题经常批次性的出现。
综上所述,对于焊接物料的管控时,需要遵循开包即用的原则,在使用焊料、元器件以及线路板等物料时,应即用即开减少储存的周期。例如缩短元器件暴露在空气中的时间,避免在元器件的引脚或是线路板的铜焊点出现氧化层,影响到焊接。
四、焊接过程中虚焊的影响因素
1、回流焊的影响
在回流焊的温度曲线中,若是对任何一个弯曲设置的不合理,将会使虚焊的情况极易出现。以SN63PB37焊膏回流为例,在焊接的时候,预热区的升温速度过快,焊料四处飞溅形成焊料球,使得焊点的焊料不足。其次,保温阶段的时间设置不够充足,会影响到PCB以及元器件的温度均匀情况,极易引起冷焊、芯吸或是桥连的问题。同时,保温阶段是活化剂在焊膏中生效的阶段,而活化剂能够清理焊接面或是引脚、焊盘、焊粉中的氧化物与污染物,并且焊盘、焊膏与元器件的焊接面在加热或风吹的环境中更容易氧化,若是保温阶段的时间设置过长,活化剂的消耗速度过快影响到回流性能。
在回流区,焊料融化时对焊盘与元器件的焊脚进行润湿,进行冶金结合,若是加热时间过长回流温度高,PCB与元器件容易损坏;加热时间短回流温度低,焊料融化不充分,焊接效果不好,容易引起虚焊。对于冷却区而言,焊接处冷却的速度过快,焊点的区域热应力则容易变大,随着而来的将是裂锡或是脆化等问题,同时随着时间的变化,焊接残余应力不断累积,焊点处则容易出现裂纹,影响到焊点焊接的稳定性,从而引起虚焊问题出现。
因此在进行回流焊时,需要对回流焊接温度曲线进行深入的研究分析,精准地控制各个阶段的时间与温度,避免虚焊情况出现。
2、手工焊的影响
在进行手工焊接时,焊接的时间也会影响到焊接点的稳定,是虚焊的影响因素之一。例如,手工焊接的焊接时间过短,焊锡熔融不够充分,出现冷焊,形成虚焊点。此外,焊接头的温度高低也会影响到虚焊点的产生,当焊接头的温度过高时,焊接表面生产氧化层,虚焊点出现。同时,助焊剂也是虚焊点出现的影响因素之一,若是助焊剂的还原性或是用量不足,无法全面地清洁焊接面,使焊接面还留有氧化物或污染物,则焊接点容易出现虚焊的问题。
因此在进行手工焊时,需要把握焊接的时间与焊头的温度,使用适量与合适的助焊剂,小心操作,减少虚焊的问题出现。
五、结束语
电路焊接中,虚焊会导致焊点失效,影响到电子产品的整体质量水平。特别是一些特殊需求的电子产品,若是存在虚焊的问题,则会影响到整体的使用效果,严重使会带来不可估量的损失。因此在电路焊接的时候,需要对虚焊问题进行预防,特别是在进行电路设计、物料管理以及焊接等阶段,应该熟悉虚汗出现的潜在因素,采取对应的改进措施,从而控制虚焊的出现。
参考文献:
[1]罗石芳.电子元器件产生虚焊的原因及对策[J].科技风,2013(11):33+36.
[2]李春来.电子产品“虚焊”原因分析及控制方法[J].信息技术,2010,34(10):119-121.