山西省太原航空儀表有限公司 安 妮
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對(duì)電子裝聯(lián)的焊接缺陷與處理探索
山西省太原航空儀表有限公司 安 妮
【摘要】文章針對(duì)電子裝聯(lián)期間焊接溫度時(shí)間控制方法進(jìn)行探討,總結(jié)焊接期間重點(diǎn)控制的參數(shù)。其次以焊接缺陷產(chǎn)生的原因?yàn)檎撌鰧?duì)象,分析焊接期間缺陷控制的有效方法,幫助提升電子裝聯(lián)的整體質(zhì)量,任務(wù)開展期間也不會(huì)出現(xiàn)過多的原料損耗。文章中總結(jié)的技術(shù)方法在實(shí)際操作應(yīng)用中有明顯的效果。
【關(guān)鍵詞】電子裝聯(lián);焊接缺陷;缺陷處理
電子裝聯(lián)主要是通過焊接來實(shí)現(xiàn)的。焊接的原理是焊錫在高溫狀態(tài)下融化后,借助助焊劑的作用進(jìn)入到被焊金屬的縫隙中,待冷卻后形成牢固可靠的焊接點(diǎn)。影響焊接質(zhì)量的因素有焊接材料的選用、焊接方法、焊接溫度及焊接時(shí)間。焊接材料和助焊劑時(shí)對(duì)周邊的材料造成損傷、焊接操作期間溫度過高、焊接時(shí)間過長,這些都會(huì)影響焊接質(zhì)量,引起焊接缺陷。焊接材料完全填滿縫隙后檢測(cè)波傳輸不會(huì)出現(xiàn)折射,技術(shù)人員通過觀察這一反應(yīng)便能夠判斷是否存在焊接缺陷。
潤濕角所表示的區(qū)域由所焊接的板材與焊接材料組成,潤濕角的確定對(duì)焊接缺陷檢測(cè)十分重要,可以根據(jù)焊接的位置與區(qū)域面積來計(jì)算角度。
只有在足夠高的溫度下,焊料才能充分浸潤,并充分?jǐn)U散形成合金結(jié)合層,但過高的溫度是有害的;焊接時(shí)間過長易損壞焊接部位及元件性能,過短易出現(xiàn)虛焊??偨Y(jié)電子裝聯(lián)焊接經(jīng)驗(yàn)可以了解到,焊接溫度要控制在150℃~350℃,時(shí)間要控制在3秒以內(nèi)。
2.1 焊錫球
助焊劑選擇不合理,在高溫狀態(tài)下并不能很好地流動(dòng),凝結(jié)在某一點(diǎn),導(dǎo)致焊錫在這一點(diǎn)處也不斷的凝固,產(chǎn)生了焊錫球。產(chǎn)生焊錫球與現(xiàn)場(chǎng)控制不合理有很大的關(guān)系,雖然經(jīng)過后續(xù)的檢驗(yàn)?zāi)軌虻玫娇刂?,但影響也是十分?yán)重的。在后續(xù)的焊接處理中,焊錫球很容易掉落,將線路的接點(diǎn)裸露在外。
2.2 焊橋
為提升生產(chǎn)效率,SMT是以涂刮的形式來進(jìn)行焊接材料布置的,但由于模板放置位置存在誤差,焊接材料所布置位置也因此出現(xiàn)錯(cuò)誤,最終影響到使用安全性。電子元器件之間的間隔距離如果比較小,在拷制過程中因震動(dòng)會(huì)產(chǎn)生電子元器件位置移動(dòng),焊錫材料在這一過程中也會(huì)互相粘連,造成焊接橋出現(xiàn)。焊橋缺陷發(fā)生后,電氣設(shè)備是無法使用的,線路中已經(jīng)存在嚴(yán)重的錯(cuò)誤。焊橋缺陷的發(fā)生原因中人為控制因素引發(fā)的比例較大,集成電路自動(dòng)焊接是按照設(shè)計(jì)來進(jìn)行,在對(duì)焊接部位進(jìn)行確定時(shí),如果焊接的位置確定錯(cuò)誤,會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的電路錯(cuò)誤連接問題,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的安全使用影響也十分嚴(yán)重。整體電路可能不會(huì)受到影響,但發(fā)生此類問題后局部區(qū)域內(nèi)的線路會(huì)短路,不經(jīng)過處理直接接入到電路中會(huì)造成用電元器件燒毀現(xiàn)象發(fā)生,板塊的控制功能也不能得到發(fā)揮。
2.3 立碑
該種焊接缺陷最容易出現(xiàn)在小體積的焊接物塊中,對(duì)于焊接點(diǎn)的控制難度比較大,在高溫環(huán)境下焊錫的流動(dòng)是不均勻的,相連導(dǎo)線之間的絕緣性能受到焊錫的影響,形成立碑。這樣的缺陷發(fā)生區(qū)域是比較小的,也很難通過控制來解決,如果后期檢驗(yàn)沒發(fā)現(xiàn)這一問題,必然會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的短路故障,將運(yùn)行中的用電設(shè)備燒毀。立碑現(xiàn)象出現(xiàn)也與助焊材料存在一定的關(guān)聯(lián)性,前期預(yù)熱的時(shí)間過長且沒有達(dá)到熱量標(biāo)準(zhǔn),焊錫在這樣的環(huán)境下,不能完全融化,最先融化的部分會(huì)向周邊流動(dòng),與周邊的導(dǎo)線相聯(lián)通。
2.4 虛焊
當(dāng)焊錫沒有真正進(jìn)入到被焊金屬的縫隙中,只是在材料的表面,觀察表面已經(jīng)焊接牢固,但內(nèi)部并沒有在焊錫材料作用下形成導(dǎo)通形式,這樣的情況下并不能真正達(dá)到焊接質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),且會(huì)影響到使用安全。虛焊控制板塊投入到使用中后,會(huì)出現(xiàn)電路斷鏈現(xiàn)象,控制功能也很難實(shí)現(xiàn),缺陷檢驗(yàn)也是針對(duì)這些部分來進(jìn)行的,避免虛焊問題出現(xiàn),才能夠更穩(wěn)定地進(jìn)行電流傳輸。
2.5 拉尖
它是指焊點(diǎn)上有焊錫尖產(chǎn)生,產(chǎn)生拉尖的原因:由于焊接時(shí)間過長,助焊劑揮發(fā)過多,致使焊錫黏性增加,從而產(chǎn)生拉尖;如果電烙鐵撤離的方向不當(dāng),也容易產(chǎn)生拉尖。拉尖焊點(diǎn)的危害性是:當(dāng)印制電路板上的焊點(diǎn)分布密度較高時(shí),有拉尖的焊點(diǎn)很容易與相鄰的焊點(diǎn)發(fā)生橋接,造成短路。另外,如果帶有拉尖的焊點(diǎn)工作在高電壓狀態(tài)時(shí),就會(huì)與其他相鄰的焊點(diǎn)產(chǎn)生放電現(xiàn)象,也會(huì)使相關(guān)電路工作不正常。避免產(chǎn)生拉尖的方法是:嚴(yán)格控制焊接的最佳時(shí)間。
3.1 焊錫球的處理
針對(duì)焊錫球的處理,要提升表面的清潔程度,油污以及灰塵都會(huì)影響焊錫均勻流動(dòng),所添加的助焊藥的使用量需要經(jīng)過試驗(yàn)來確定,且質(zhì)量要達(dá)到電氣焊接的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。要合理地控制焊錫涂抹的厚度,并根據(jù)焊接工藝的不同來對(duì)使用量進(jìn)行確定,這樣才能更好地達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn),并且不容易出現(xiàn)影響使用的安全性問題。
3.2 焊橋的處理
將厚度控制在合理范圍內(nèi),并且焊錫的薄厚程度也要均勻,尤其是在烤制環(huán)節(jié)中,要保障板塊的平整程度,烤制前觀察是否存在焊接橋現(xiàn)象,一經(jīng)發(fā)現(xiàn),要及時(shí)分離,采取有效的方法來對(duì)電子元件安全性進(jìn)行保護(hù)。對(duì)于焊橋的解決方法,首先應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)哪0搴穸?。另外,在片狀間距小于0.65mm的印制板時(shí),應(yīng)該采用光學(xué)定位。此外,在選擇焊膏時(shí),應(yīng)該選擇粘度較好的,與此同時(shí),還要對(duì)刮刀的壓力進(jìn)行降低。
3.3 立碑的處理
關(guān)于立碑現(xiàn)象的解決方法,首先應(yīng)該將預(yù)熱期的工藝參數(shù)進(jìn)行正確設(shè)置。一般來說,預(yù)熱溫度為150。C為宜,預(yù)熱時(shí)間一般控制在60s-90s左右。另外,應(yīng)該調(diào)整好元件的貼片精度,避免產(chǎn)生較大的貼片偏差。
3.4 虛焊的處理
虛焊問題發(fā)生后,電子元器件并沒有與線路板完全的結(jié)合,并且其中存在一些粘連不合理的現(xiàn)象,帶來的損害也是十分明顯的,針對(duì)這一現(xiàn)象,要將焊接材料清理干凈,并進(jìn)行二次焊接處理。對(duì)虛焊的具體位置進(jìn)行確定,可以借助電子檢測(cè)儀器來進(jìn)行。虛焊范圍的判斷存在難度,原因在于從表面現(xiàn)象觀察并不存在缺陷,如果不進(jìn)行深層次的檢測(cè)很容易將缺陷的元器件投入到使用中,影響到設(shè)備的使用安全性。引發(fā)原因包含了助焊劑質(zhì)量不達(dá)標(biāo)以及焊接時(shí)間不足,焊錫并不能充分的融化。在焊接階段要控制好時(shí)間,選擇質(zhì)量達(dá)標(biāo)的材料,并注意焊接的角度,通過技術(shù)與監(jiān)管手段來避免虛焊問題發(fā)生。如果出現(xiàn)則可以采用放大觀察與電流流經(jīng)形式分析的方法來確定準(zhǔn)確位置,并將焊錫清理干凈進(jìn)行接下來再次焊接處理。
3.5 拉尖的處理
引發(fā)拉尖的原因可能是因烙鐵表面清潔程度不足以及焊接時(shí)移動(dòng)速率不合理等現(xiàn)象。如果與周邊的電子元器件接觸會(huì)造成電路短路,也很難達(dá)到使用安全標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象后可以對(duì)表面進(jìn)行處理,在不影響焊接牢固性的前提下將拉尖部分處理掉。這只是針對(duì)簡(jiǎn)單問題并且拉尖部分較細(xì)的情況下來進(jìn)行的,如果問題比較嚴(yán)重,不能通過這種方法解決,需要清理后重新焊接。在焊接前要注意烙鐵的清潔程度,嚴(yán)格按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制管理。也可以使用烙鐵對(duì)焊接部分再次加熱,對(duì)拉尖部分進(jìn)行分離處理,這種處理技術(shù)是比較常用的,同時(shí)效果也十分的明顯。焊接缺陷是影響電子元?dú)饧δ軐?shí)現(xiàn)的
重要部分,也需要進(jìn)行嚴(yán)格的管理控制,焊接人員應(yīng)當(dāng)針對(duì)常見的缺陷總結(jié)解決方案,提升所生產(chǎn)加工產(chǎn)品的質(zhì)量。
符合以下基本要求的焊點(diǎn),才能判定為合格焊點(diǎn)。(1)焊點(diǎn)表面光滑、明亮、無針孔或非結(jié)晶狀態(tài)。(2)焊料應(yīng)連續(xù)、良好地潤濕全部焊接表面,圍繞焊點(diǎn)四周形成焊縫。(3)焊點(diǎn)和連接部位不應(yīng)有劃痕、尖角、針孔、砂眼、焊劑殘?jiān)捌渌s物。(4)焊料不應(yīng)呈尖峰狀,相鄰導(dǎo)體間不應(yīng)發(fā)生橋接、拉尖等現(xiàn)象。(5)焊點(diǎn)的焊料與焊接部位間不應(yīng)有裂紋,焊接后的印制電路板表面不能有斑點(diǎn)、裂紋、氣泡,銅箔和焊盤不得起翹。
文章中所闡述的焊接缺陷在電氣產(chǎn)品生產(chǎn)制作中都是真實(shí)存在的,雖然焊接質(zhì)量與技術(shù)方法有很大的關(guān)聯(lián),但人工管理控制也是不可缺少的。工作人員要在崗位中嚴(yán)格要求自己,將焊接質(zhì)量與電氣設(shè)備使用安全放在首位,優(yōu)化管理任務(wù),基層工作也要嚴(yán)格地按照規(guī)范流程來進(jìn)行,這樣才能夠?yàn)楹附庸に嚰夹g(shù)進(jìn)步打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
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安妮(1984-),女,陜西榆林人,大學(xué)本科,助理工程師,現(xiàn)供職于山西省太原航空儀表有限公司。
作者簡(jiǎn)介: