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            淺談電路板焊接的失效和控制

            2015-12-3 11:11:47??????點擊:

            當我們設計出一款電路板,在進行實際調試以驗證設計正確性、完成功能正確性時,是否遇到過這樣的情形:樣板焊接完卻無法運行,此時懷疑自己是不是在軟件或硬件上沒有考慮全面?是不是哪里遺忘了什么?然后埋頭苦干,仔細查找各種設計原因,花費了大量時間卻沒有任何收獲,再仔細檢查后突然發現:原來是某個元件沒焊、某個元件虛焊、某個元件的值搞錯了、某個元件應該是三極管卻焊了個二極管、某個元件看起來明明是焊著的就是不通,重新焊一下就好了等等。各種問題五花八門,不一而足。

                   據數據顯示,78%的硬件失效原因是由于不良的焊接和錯誤的物料貼片造成的。導致工程師花費大量時間和精力在樣板調試和分析中,耽誤了項目進度。如果一時間找不出不良原因,工程師會懷疑自己的原本正確的設計,致使自己誤入不正確的思維方向。在真正做硬件調試的時候,工程師往往會考慮很多高深的潛在誘因,但都不愿意去懷疑焊接是否足夠可靠,但是往往“最簡單的地方,就是最容易出錯的地方”。工程師們會習慣性的認為焊接這樣簡單的事情不會造成許多貌似復雜的問題,一旦這樣的問題發生了,他們也會習慣性的去考慮軟件的健壯性,硬件電路的設計的合理性。這樣的例子很多:

            1、一臺價值很高的CD機,運輸前開機是正常的。經過10幾個小時的航空運輸卻不能開機了,因為是航空運輸且包裝良好,起初懷疑是各種數字電路問題:是那個件壞了?哪里的數據存儲有問題了?各種查也沒有結果。經過仔細測試,發現是電源部分的反饋環節埋焊搭焊所致,只需重新補焊就一切正常了!

            2、一臺老的顯像管彩電看著看著就會“跑臺”,起初一直懷疑是那個參與震蕩的電路參數飄移造成的,各種監測之后無果。最后鎖定是高頻頭信號有問題,在檢查無果的情況下,將所有相關器件補焊一遍故障排除!

            3、一臺帶有網絡通信、串口服務器、自定義總線的中控器新樣機,初調時發現通信不穩定,時好時壞。懷疑是軟件不穩定,排查幾天無果,后將CPU重新焊接一邊故障排除!

            焊接問題是電子產品失效中最不易被重視、很難查找、現象千奇百怪、最隱蔽的故障,其發生的時機分布很廣泛:既有新產產品,也有用過一段時間直至報廢的產品,任何時候焊接的問題都會發生,并導致產品出現故障。

            電路板焊接的失效分析基本可以代表手工錫焊的工藝問題分析,因此我們以電路板焊接失效分析為重點,淺談一下如何保證焊接質量。

            1、              錫焊中焊接質量好壞的影響因素最重要的概念是“潤濕”,這個“潤濕”的效果如何是最終決定焊接質量的最重要因素?!皾櫇瘛本褪呛噶虾湍覆哪芊裥纬珊辖鸾Y合層的關鍵過程,舉個例子:一滴水滴到有油膜的玻璃上,會是一個“扁球”狀;而一滴水滴清潔的玻璃上,會是一個“扁片”狀,更會逐漸擴散,面積盡可能大。前一種情況是不“潤濕”,后一種情況是“潤濕”良好。在電路板焊接中要保證焊接良好,務必保證“潤濕”良好。

            2、              在保證“潤濕”良好的前提下,我們還需要把焊接的各個影響因素處理好,確保最終可以得到良好的焊接效果。第一,焊接人員具有良好的焊接技術,嚴格按焊接的操作規程操作。一般情況下要有師傅帶領,練習一段時間才能掌握焊接的基本要領。注重遵守焊接的操作規程,比如焊不同的器件使用不同的加熱時間,既可以保證焊接良好,又不致過高的熱量損壞元器件;使用相適宜的器具、工具確保器件不被靜電損害,如防靜電鞋、帽、工作服,防靜電恒溫烙鐵、鑷子等,必要時進行防靜電檢測;使用良好的運輸工具,避免板子靜電損壞或物理損壞(如劃傷、磕碰);注重工藝現場的文明生產,防止器件的非預期使用,防止現場多余物的污染;操作人員在工作時應全神貫注,認真操作,不得馬虎,有很多手工焊接的漏焊、連焊、虛焊都是因為操作人員焊接速度過快造成的。第二,良好的焊料和助焊劑是確保焊接質量的重要保證。上篇文章我們曾簡單介紹過焊錫絲的選擇,簡單說就是要選擇大廠的、含錫量多,表面光亮的,具體選型還要看應用的場合。助焊劑是焊接中尤其必不可少的,它也有很多類型:松香型、免清洗型、有機酸助焊劑、無機助焊劑等等,可以根據需要選擇,通常我們使用松香助焊劑就可以了。必要時可以選擇免清洗的助焊劑。第三、務必使被焊母材表面清潔。如果是引腳則要提前喂好錫,引腳不能有氧化層,需要時用工具將氧化層去除喂錫后待用。

            以上為粗略的對電路板焊接質量的重要性和失效的簡單分析,對如何控制電路板焊接質量做了簡單的介紹,如果讀者想了解更多的細節,可聯系本網站,我們可以共同探討,共同學習。

                   電路板焊接好后,通常不要急于調試。先對焊接質量仔細檢查一下,看看沒有器件位置錯誤?參數有沒有錯誤?型號有沒有錯誤?有沒有焊錫不飽滿的情況?有沒有連焊等等,這樣可以大大減少走彎路的時間,起到事半功倍的效果。

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