手工焊接印制电路板的焊点缺陷与建议

手工焊接印制电路板的焊点缺陷与建议

向玉招1 ,岳洲2

1.四川九洲空管科技有限责任公司  621000

2.空装成都局驻绵阳地区第一军代表室  621000

摘 要：印制电路板是电子产品的核心，在整个电子产品中占据着重要的地位，在电子市场中的应用已相当普遍。手工焊接印制电路板的焊接质量直接关系到制作印制电路板的成败，在焊接过程中一旦出现焊点缺陷，不仅会降低印制电路板的使用寿命，还会导致后续的焊接质量难以保证。本文就印制电路板中常见的焊接缺陷进行分析，以期能够在根本上提高手工焊接质量。

关键词：手工焊接；印制电路板；焊点缺陷；建议

印制电路板是电子元件中的关键部件，焊点的质量的好坏直接影响其可靠性和性能。电子设备技术的不断革新，轻巧、方便成为发展的主流趋势，而由于印刷线路板具有微型化和复杂构造特点，导致焊点非常的精细化，会增加焊点检验工作的难度，因此需要持续改进焊接工艺，防止焊点缺陷，确保电子设备的可靠性。

1.印制电路板内涵

就印制电路板来说，其焊接焊点的优良性能是指在寿命期间，其电气和机械性未发生故障。焊点质量低的主要因素有桥接、虚焊、气泡、冷焊、拉尖等。而在检测的过程中，虚焊和冷焊很难被检测出来，通常都是在使用完以后，才会表现出来，从而造成非常大的负面效应[1]。要想进一步改善印制电路板的工作效能，就必须强化组装设计的可造性、工艺设计的科学性和技术人才的专业化。另外，印制电路板的制造技术必须符合国际和电子工业的要求，并且要能量产，因此需要将焊点缺陷问题降到最低，以此确保印制电路板设计和生产的高品质、高效率，使电子元器件更加可靠。

2.手工焊接印制电路板的焊点缺陷

（1）虚焊是在焊点中没有出现任何金属的合成物，即导体和焊料间没有发生金属原子的结合。因为中间有气泡、氧化膜、焊料等物质的存在，使得导体和焊料被隔离分开，也有可能是因为时间太久，使得接触电焊被破坏，进而造成电路开路。产生虚焊的原因是有很多，主要包括焊锡老化、加热时间短、焊料杂质较多、焊接温度不合理、表面存在较多氧化物、印制电路板清洁工作不到位等[2]。由于采用人工进行印刷线路板的焊接，虚焊会造成噪声增加、信号不稳定以及线路失效等问题。

（2）球焊的特点是焊点与球型相似，而且与印制电路板的连接性较低。手工焊接过程中，由于焊接位置具有少量连接，其机械性能不佳，稍有震动，接头就会脱落，从而出现虚焊、断路等问题。

（3）印制电路板中孔可焊性对制品的品质和性能指标有很大的关系，如果焊接孔性能较差，会导致稳定性下降，进而对制品的使用造成一定的不利影响。影响该性能的原因主要包括三点，其一，焊接材料直接关系到印制电路板的工作特性，同一类型的焊料，不同厂家也会出现性能上的差异，进而影响焊接工艺，所以焊工要结合实践要求和实践经验，对焊材进行科学的选用；其二，因为印制电路板的焊接特性不同，可以根据不同的特性进行相应的焊接过程，这样可以增加印制电路板的寿命。其三，印制电路板的焊接工艺和环境的选用也是一个很大的影响因素，不同的焊接工艺会产生不同的效果。例如，在较高的焊接温度下，印制电路板会出现烧坏等问题，从而使印制电路板丧失原有的特性，会对其性能造成不良的影响。

（4）在电子产品中，印制电路板容易产生变形情况，印刷线路板在发生变形时，会有对应的焊接缺陷，如焊点的凹陷、凸起等，在焊接时会形成薄焊，从而导致焊点容易松动，进而导致印制电路板的工作受到一定程度的限制。

（5）由于各种印制电路板的尺寸与规格有很大差别，因此，为减少焊接操作对印制电路板造成不良后果，必须对印制电路板进行后期加工。印制电路板的体积越大，在焊接时就更容易产生焊丝，对印制电路板的阻抗造成一定的干扰，进而降低电子产品的工作效率；而印制电路板体积较小时，则会增加焊接过程的工艺难度，同时还会引起焊接线条之间的电磁干扰[3]。

（6）在焊接过程中，如果焊点的表面有不规则的毛刺，或是有尖尖的棱角时，那就是印刷线路板出现拉尖问题。印刷线路板在人工焊接时，如果出现拉尖问题，不但会对线路板的外形造成不良的影响，还会产生线路板桥接等问题，并且也会在高电压、高频率的电路上发生放电等情况。

（7）桥接是用焊料将印刷电路板相邻导电线路接合起来的一种现象，也就是焊锡把不应该连在一起的地方焊接上，造成短路情况。造成桥接问题的原因包括焊锡使用不当、焊接温度不当、电烙铁使用不当等，会造成电器的短路和相应电子短路的损伤。

3.解决焊点缺陷的建议

（1）焊接前需要对印制电路板进行清洗，清洁金属氧化物、灰尘、氧化层等杂质。可以采用清洗液或浸泡法对印制进行清洗，然后用软毛刷反复进行刷洗，直至金属氧化物和杂质被清除干净。清洗过的印制电路板进行焊接后需胶封好，注意包装箱的干燥和通风，能够避免内部短路、烧坏故障等问题[4]。

（2）为确保线路良好的焊接效果，避免出现设计不合理等问题，可以对印制电路板进行线路预处理，尽量采用预处理效果好且不会影响线路性能并且有利于后期稳定施工的预置值，以此满足设计要求。

（3）根据电子产品形状、性能、尺寸等合理选择烙铁头，一般印制电路板与安装导线选用20W内热式、30W外热式、恒温式烙铁头，其温度为300-400℃；集成电路选用20W内热式、储能式、恒温式烙铁头，其温度为300-400℃；焊片、电位器、2-8W电阻、大电解电容选用35-50W内热式、50-75W外热式、恒温式烙铁头，其温度为350-450℃；8W以上电阻、Φ2以上导线等较大元器件选用100W内热式、150-200W外热式，其温度为400-550℃；金属板等选用300W外热式烙铁头，其温度为500-630℃等[5]。

（4）针对印制电路板的变形问题，可以采用刚性好、温度影响小的材料，在保证印制电路板使用寿命的前提下，通过改善焊点环境来改善散热性能，可以避免变形情况。

（5）对于手工焊接的连桥和虚焊问题，可以进行修整和补焊，在元器件的拆焊过程中，需要挂锡元器件的一端引脚，这样就可以让引脚固定好芯片，然后焊接器件对面的引脚，将剩下的零件以对称的方式进行焊接。这样可以确保芯片引脚与焊盘的充分接触，能够避免焊脚悬浮现象，同时可以用于采用拖焊方法进行芯片的焊接。

（6）在焊接过程中如果出现铜箔凸起现象，通常需要替换印制电路板，在符合技术要求和设计者同意后，可以采用导线连接方式。

（7）如果印刷线路板出现短路故障，应先对元器件进行检测等，再对印制电路板进行检测，可采用电工刀割导线方式进行排查，若焊锡用量过大，应清理后再次进行焊接。

3.结束语

综上所述，在手工焊接过程中，印制电路板存在拉尖、虚焊、桥接等问题，因此需要不断提高手工焊接印制电路板质量，通过合理选择烙铁头、排除虚焊、拉尖、短路等问题，可以提高产品质量。

【参考文献】

[1]姜汝栋,戴莹,陈光耀.老炼用印制电路板(PCB)常见异常处理方法研究[J].电子质量,2022(10):50-53.

[2]许校彬,邵勇,陈金星,李宝任,张远礼.印制电路板制造中节能改造技术探索与实践[J].印制电路信息,2022,30(09):56-60.

[3]韩玺.电子产品PCB双面板手工焊接缺陷研究[J].电子质量,2021(09):42-45.

[4]陈志远,傅强,朱雅琼,吴一飞.全位置手工焊接线能量在线检测技术研究[J].电焊机,2020,50(03):24-27.

[5]阴涛.对PCB双面板手工焊接缺陷的探讨[J].科技创新与应用,2018(28):114-115.