5、焊接质量检验及缺陷分析
一、焊接检验
外观检验:焊点及焊点周围情况的检验;
接线柱布线焊接的检验:检查所有导线的绝缘外皮有无破损,接线柱有无伤痕;钩焊的导线挂钩的弯曲程度和松紧状态,各部位有无脏点。
1.1、焊接缺陷
焊接缺陷,包括电气连接缺陷和外观有缺陷而无电气连接缺陷;
外观缺陷而无电气连接缺陷的产品受环境条件影响而出现电气故障的危险性极大,即存在造成电气故障的隐患。
明显缺陷:通过目视外观检验和电气性能检验发现的缺陷叫做明显缺陷。
1.2、焊接的外观检验(目视检验)
可分为功能缺陷检验和外观缺陷两种;
功能缺陷很容易判断,但是要找到具体出现故障的部位却很困难;
外观缺陷容易发现,但是这种缺陷却不容易判断。
外观检验除用目测(或借助放大镜,显微镜观测)检查焊点是否合乎上述典型焊点的四条标准外,还包括:
- 漏焊
- 钎料拉尖
- 钎料引起导线间短路(连锡)
- 导线及元器件绝缘的损伤
- 发热体与导线绝缘皮接触;
- 布线整形;
- 钎料飞溅;
- 线头的放置
1.3、外观检验的判断标准
1) 看钎料的润湿情况和焊点的几何形状,
润湿情况一般采用 固体金属面和熔化钎料凝固后形成的接触角的方法来判断。
典型焊点的外观:
- 外形以焊盘导线为中心,均匀、成裙形拉开
- 钎料的连接面呈半弓形凹面,钎料与焊件交界处平滑,接触角尽可能小;
- 焊锡量适中,表面有光泽且平滑;
- 无裂纹、针孔、夹渣、拉尖、浮焊等焊接缺陷。
2) 检查焊点的亮度、光泽等。
焊点光亮、平滑;
1.4、焊接电性能检验
- 电性能检验中发现的缺陷
元器件不良和导通不良。 - 电性能检验中发现的缺陷分类
二、接线柱布线的焊接缺陷
2.1、与环境有关的焊接缺陷
- 松香焊
- 虚焊
- 松动
- 钎料不足
- 润湿不良
2.2、容易产生电气故障的焊接缺陷
- 导线末端突出和钎料拉尖
- 钎料流淌
- 导体漏出过多、绝缘外皮末端异常
- 导线损伤
三、PCB 板的焊接缺陷
3.1、与环境条件有关的焊接缺陷
- 气泡
- 钎料不足
- 过热
焊点发白、无金属光泽、表面比较粗糙。 - 冷焊
钎料尚未完全凝固,被焊元器件导线或引线移动,此时焊点外表灰暗无光泽、结构松散、有细小裂缝等。 - 铜箔翘起、剥离、焊盘脱落
- 针孔
- 松香焊:钎料与被焊元器件引线间形成一层钎剂膜及被溶解的氧化物或污染物,形成豆腐渣形状的焊点。
原因:焊头移开太早,使用焊剂未能浮到表面;
危害:焊点连接强度不足,可能会出现时通时断。
3.2、容易产生电气故障的焊接缺陷
- 桥连(连锡)
- 拉尖(焊点上有钎料尖角凸起)
可能烙铁头移开太早、焊接温度太低,
或烙铁头移开太迟、焊接时间过长、钎剂被气化产生的;
在高频、高压电路中会造成打火现象。 - 空洞
空洞缺陷:是由于钎料尚未完全填满印制电路板插件孔而出现。
危害:机械强度减弱。 - 堆焊
焊点因钎料过多和浸润不良未能布满焊盘而形成弹丸状。
原因:引线或焊盘氧化而浸润不良、焊点加热不均匀、维修时钎料堆积过多
危害:连接强度低 - 松动
松动:导线或元器件引线有未熔合的虚焊,轻轻一拉引线脱出或松动。 - 虚焊(假焊):焊锡与被焊元器件没能真正形成合金层,仅仅是接触或不完全接触。
最常见也是最难检查出的焊接缺陷。
原因:被焊接元器件引线温度未达到钎料熔化温度。
危害:连接强度比较低,会出现不通或者时断时时通
解决方法:被焊元器件引线预先搪锡;在印制电路板焊盘上镀锡或涂钎剂;掌握好焊接温度和时间。
3.3、其他缺陷
1) 印制电路板焦糊
手工焊接时,集中一点长时间加热时会产生焦糊现象。
2) 印制电路板气泡
印制电路板起泡现象:多发生于玻璃丝基板的印制电路板,铜皮与绝缘层分离,基板上出现发白而不透明斑点。
产生原因:印制电路板质量不好或焊接温度过高,印制电路板起泡对电气机械方面不会有多大影响,但是影响外观。
四、焊接缺陷的排除
缺陷:焊接不良称为缺陷。
4.1、制造过程中焊接缺陷的分类
缺陷分类 | 接线柱布线焊接 | 印制电路板焊接 |
润湿不良 | 1、松香焊 2、松动 | 1、引线润湿不良 2、气泡 3、针孔 4、钎料间不熔合 |
光泽差 | 1、过热 2、冷焊接 3、钎料拉尖 | 1、拉尖 2、桥连 3、过热 |
钎料量过少 | 1、焊点成球状堆焊 2、钎料流淌 3、钎料量不足 | 1、钎料间不熔合 2、焊点成球状堆焊 3、桥连 4、拉尖 |
清洗不好 | 1、污垢 2、钎剂残渣 3、钎料流淌 4、变色 5、钎剂飞溅 | 1、污垢 2、钎剂残渣 3、钎料流淌 4、变色 5、钎剂飞溅 |
造成原因:
- 被焊元器件保管期限、状态等问题(不上锡);
- 焊接技术不熟练;
- 焊接工具管理不当。
4.2、排除焊接缺陷的措施
检验处理缺陷,留下缺陷记录,在实物上标明缺陷位置后,进行适当的修理再送检;
充分了解现存缺陷的问题是什么,利用统计方法找出问题的根源,分析调查原因,制定出可实行的措施。