陰濤

摘 要：電子產(chǎn)品的生產(chǎn)與制造中，焊接是其中必不可少的環(huán)節(jié)，而PCB印刷電路板的生產(chǎn)制造中，焊接質(zhì)量也會(huì)影響PCB板的質(zhì)量?；诖耍恼聝H就PCB雙面板手工焊接中的缺陷及其成因加以分析，進(jìn)而提出PCB雙面板手工焊接缺陷處理措施。

關(guān)鍵詞：PCB雙面板；手工焊接；焊接缺陷

中圖分類號(hào)：TN41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）28-0114-02

Abstract： In the production and manufacture of electronic products， welding is one of the essential links， and in the production and manufacture of PCB printed circuit board， the quality of welding will also affect the quality of PCB board. Based on this， this paper analyzes the defects in PCB double-panel manual welding and their causes， and then puts forward the measures to deal with the defects in PCB double-panel manual welding.

Keywords： PCB double panel； manual welding； welding defects

前言

PCB雙面板即印刷電路板，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及生活中是極為重要的電子元件，也為其他電子元器件提供電氣連接。PCB雙面板兩側(cè)都采用具備布線電路板，在PCB雙面板的制造與生產(chǎn)中，會(huì)采用手工焊接工藝，其焊接質(zhì)量會(huì)對(duì)雙面板的使用質(zhì)量產(chǎn)生影響，基于此，就需要手工焊接中的常見缺陷加以分析，并提出有效的缺陷處理辦法。

1 PCB雙面板手工焊接缺陷及成因

1.1 貼片電阻焊接缺陷

貼片電阻焊接中，焊盤位置與元件位置偏離，焊件引腳未能與焊盤全面接觸，則其導(dǎo)電性能與機(jī)械性能受到影響。貼片電阻在焊接中的虛焊現(xiàn)象，就是只有少量錫焊接焊點(diǎn)，影響PCB雙面板電路接觸效果，并且未必能夠在產(chǎn)品檢驗(yàn)中檢測(cè)出來，影響產(chǎn)品檢驗(yàn)有效性。當(dāng)虛焊及焊盤位置與元件位置相偏離，通過產(chǎn)品合格性檢驗(yàn)并投入市場(chǎng)，在實(shí)際使用中會(huì)存在電路故障，產(chǎn)品壽命較短等問題[1]。

1.2 芯片焊接缺陷

芯片焊接中，可能會(huì)存在橋連與假焊現(xiàn)象。前者也被稱作連焊，是在焊接中由于工藝或疏忽，將兩個(gè)不應(yīng)當(dāng)連接的焊點(diǎn)進(jìn)行連接，會(huì)導(dǎo)致電路板出現(xiàn)短路故障，設(shè)置導(dǎo)致芯片及電路整體短路并燒毀。后者是在焊接中，焊點(diǎn)與錫看起來完全貼合，但實(shí)際上并沒有焊接牢固，或者焊盤與元件看起來完全連接，但實(shí)際上并沒有連接牢固的現(xiàn)象。假焊現(xiàn)象的存在，也會(huì)導(dǎo)致電路短路，并且無法通過產(chǎn)品合格性檢驗(yàn)[2]。

1.3 極性元件焊接缺陷

對(duì)PCB雙面板的極性元件進(jìn)行手工焊接時(shí)，可能會(huì)存在焊反現(xiàn)象，影響電路通常，或者即便電路接通，依舊短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)短路故障，導(dǎo)致電源損壞。比如交流旁通濾波鉭電容焊接中，出現(xiàn)焊反缺陷，在產(chǎn)品使用中一旦通電就會(huì)在瞬間擊穿鉭電容，電源出現(xiàn)短路故障，接通電源電壓快速下降，產(chǎn)品停止運(yùn)行[3]。

1.4 其他焊接缺陷

除了以上焊接缺陷之外，在PCB雙面板手工焊接及拆焊中還會(huì)出現(xiàn)拆焊時(shí)的銅箔翹起、焊接時(shí)的異常翹曲及電路板短路等現(xiàn)象。在PCB雙面板進(jìn)行手工拆焊時(shí)，出現(xiàn)銅箔翹起現(xiàn)象，可能是由于焊接時(shí)的時(shí)間及溫度沒有有效把控，在長(zhǎng)時(shí)間或高溫度的焊接作業(yè)下，焊盤發(fā)生裂縫與形變。焊接中的電路板短路，會(huì)增加電源放電的電量，給電源造成損害，如果缺陷嚴(yán)重，則可能形成安全隱患。這種現(xiàn)象可能是由于焊點(diǎn)橋連，或電路元件方向焊反通電后被擊穿，電路板自身質(zhì)量問題等。

2 雙面板缺陷處理辦法

2.1 雙面板焊接缺陷識(shí)別

出于有效規(guī)避并處理PCB雙面板焊接缺陷的需要，可采用有效措施對(duì)PCB雙面板焊接缺陷加以識(shí)別，以便于對(duì)缺陷及問題的處理。本文提出一種自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)方法，采用自動(dòng)控制技術(shù)、光電技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)，建立相應(yīng)的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，用以采集檢測(cè)圖像、處理圖像并對(duì)其加以運(yùn)動(dòng)控制，有效識(shí)別焊接缺陷[4]。

首先對(duì)雙面板圖像加以預(yù)處理，在此基礎(chǔ)上定位圖像中的感性區(qū)域，以其邊界為參考軸，采用直線檢測(cè)算法，對(duì)圖像中目標(biāo)區(qū)域的參考軸加以檢測(cè)，確定中心點(diǎn)，以保證檢測(cè)精度及效率。通過圖像對(duì)比來獲取焊接缺陷信息，為焊接缺陷的處理提供參考。

2.2 焊接缺陷處理方法

2.2.1 貼片電阻焊接缺陷

對(duì)于貼片電阻焊接缺陷問題，通過拆焊、重焊或補(bǔ)焊的方式來加以處理。如上所述，貼片電阻的焊接缺陷主要包括焊盤及元件位置偏離、虛焊現(xiàn)象，當(dāng)光學(xué)圖像檢測(cè)出這些缺陷時(shí)，需要拆除貼點(diǎn)電阻的焊點(diǎn)，并加以處理[5]。通常的貼片電阻焊接方法有兩種：（1）兩端同時(shí)上錫并加熱，放置元件并加以調(diào)整。在實(shí)際應(yīng)用中具有較高效率，可以在流水線生產(chǎn)中加以應(yīng)用。但在焊接時(shí)，需要兩次熔錫，焊錫的流動(dòng)性下降，焊點(diǎn)表面粗糙，容易出現(xiàn)溫度過高現(xiàn)象，焊錫量也會(huì)影響焊接效果，導(dǎo)致兩個(gè)焊盤難以對(duì)正。比如在兩個(gè)焊盤所需焊錫并不等量時(shí)，安裝貼片電阻會(huì)發(fā)生歪斜問題。（2）對(duì)一端加以固定并焊接，進(jìn)而對(duì)另一端加以固定及焊接。該焊接方法十分簡(jiǎn)單，更加契合焊接機(jī)理，并便于控制焊接時(shí)間，焊點(diǎn)表面光滑，可靠性強(qiáng)，因此可以用以進(jìn)行重焊與補(bǔ)焊。

2.2.2 芯片焊接缺陷

上述芯片焊接缺陷故障，會(huì)造成較為嚴(yán)重的質(zhì)量問題，可以經(jīng)過光學(xué)圖像檢測(cè)與識(shí)別之后，對(duì)焊接缺陷加以明確。針對(duì)芯片焊接中可能存在的橋連與假焊缺陷，需要首先對(duì)該缺陷加以處理，進(jìn)而進(jìn)行補(bǔ)焊。如果該缺陷問題嚴(yán)重，需要加以拆除以便于重焊，則需要首先將焊接芯片的一邊進(jìn)行引腳掛錫，以該引腳實(shí)現(xiàn)芯片固定，進(jìn)而對(duì)另一邊的引腳加以焊接。以對(duì)稱的形式對(duì)兩邊引腳加以固定與焊接，以此保證芯片引腳焊接時(shí)能充分貼合焊盤，且不會(huì)出現(xiàn)引腳懸空的現(xiàn)象，無需進(jìn)行加壓焊接。具體的焊接方式可以采用拖焊。

2.2.3 極性元件焊接缺陷

極性元件在焊接時(shí)可能會(huì)存在焊反的現(xiàn)象，這種缺陷出現(xiàn)時(shí)，需要對(duì)焊件進(jìn)行拆焊與重焊。在拆焊時(shí)，要對(duì)極性元件質(zhì)量與性能加以檢查，分析元件是否存在質(zhì)量缺陷，如果存在質(zhì)量問題，則及時(shí)更換元件。PCB雙面板絲印是PCB雙面板上標(biāo)注元件正負(fù)極的重要方法，一般極為清晰準(zhǔn)確，但也不排除可能出現(xiàn)的絲印出錯(cuò)的情況，導(dǎo)致極性元件焊反。基于這種情況，需要在焊接之前對(duì)其加以明確[6]。

2.2.4 銅箔翹曲及電路板短路

雙面板拆焊時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)銅箔翹起等缺陷，如果情況嚴(yán)重，難以修理，或者已經(jīng)不具備修理的必要，則需要對(duì)電路板加以更換，可以采用導(dǎo)線連接方式。電路板的短路缺陷問題，需要首先對(duì)元件加以檢查，明確是否存在工藝問題導(dǎo)致元件焊反，進(jìn)而對(duì)電路板質(zhì)量加以檢查，分析是否由于電路板自身質(zhì)量因素導(dǎo)致短路故障出現(xiàn)，逐步排除可能因素。當(dāng)存在電路板短路現(xiàn)象時(shí)，可以將導(dǎo)線割斷。如果電路板焊點(diǎn)的錫量過大，則進(jìn)行拆焊處理，清理焊腳，重新焊接。

2.3 雙面板手工焊接注意事項(xiàng)

焊接時(shí)間的掌握：

雙面板手工焊接時(shí)要注意對(duì)焊接時(shí)間的控制，一般可以將烙鐵頭與焊件的接觸時(shí)間控制在3s以內(nèi)，貼片元件焊接時(shí)間1～3s；直插元件焊接時(shí)間2～3s。焊接的加熱速度也可以加以調(diào)整，當(dāng)焊件較大而烙鐵頭較小，就需要適當(dāng)延長(zhǎng)時(shí)間以保證錫材料擁有足夠的溫度。控制好雙面板手工焊接溫度，一般可以控制在330℃左右，同樣可以根據(jù)元件的不同來調(diào)整焊接溫度。貼片元件的焊接溫度330℃左右，直插元件焊接溫度在335℃為最佳。

在正式的焊接之前，還應(yīng)當(dāng)做好對(duì)于焊接與案件及電路板的檢測(cè)，以清除質(zhì)量不佳的元件及電路板，在條件允許的情況下，可以采用逐個(gè)檢測(cè)的方式。在對(duì)電路板進(jìn)行檢查中，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)電路板印刷中存在的毛刺、短路與斷路故障，針對(duì)這種問題需要加以處理或更換優(yōu)質(zhì)的電路板[7]。

3 結(jié)束語

電子產(chǎn)品的生產(chǎn)和制造過程中，焊接是其中一項(xiàng)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，而PCB印刷電路板的生產(chǎn)制造中，焊接質(zhì)量也會(huì)影響PCB板的質(zhì)量。PCB雙面板在焊接中出現(xiàn)的缺陷問題，會(huì)影響雙面板與電路板的正常使用，甚至可能帶來安全隱患，因此需要對(duì)既有的焊接缺陷加以彌補(bǔ)及調(diào)整，保障產(chǎn)品質(zhì)量。在焊接中要控制好焊接時(shí)間與焊接溫度，提前檢測(cè)焊接材料、元件及電路板。除此之外，在PCB版圖設(shè)計(jì)中也需要從可維修性及可生產(chǎn)性的層面加以考量。

參考文獻(xiàn)：

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