如果您正在生產(chǎn)生產(chǎn)級(jí)PCB，那么您很可能不會(huì)手動(dòng)手動(dòng)焊接組件。 在這一點(diǎn)上，所有關(guān)于依靠制造商來(lái)制造裸板并為你裝配所有零件。 雖然與制造商的焊接過(guò)程仍然依賴(lài)于您在實(shí)驗(yàn)室中使用原型的原理，但現(xiàn)在有一些重?fù)魴C(jī)器可以完成工作。 但僅僅因?yàn)樯婕暗綑C(jī)械并不意味著這個(gè)過(guò)程比手工操作更不容易出錯(cuò)。 在制造層面進(jìn)行焊接仍然是一門(mén)精確的科學(xué)，需要謹(jǐn)慎控制。 否則，你將會(huì)發(fā)現(xiàn)這10個(gè)焊接問(wèn)題之一。

波峰焊101

如果這是您首次使用制造商為您制造和組裝的PCB設(shè)計(jì)，那么波峰焊可能是一個(gè)新術(shù)語(yǔ)。 這是通過(guò)一個(gè)巨型烤箱發(fā)送您的PCB的過(guò)程，您可以在幾秒鐘內(nèi)將所有組件連接到您的主板上。 正如你所想象的，這個(gè)過(guò)程比手動(dòng)焊接元件更有效率，而且涉及的機(jī)器可以同時(shí)處理通孔和表面貼裝元件。

展出的無(wú)鉛焊接機(jī)，就像一個(gè)巨大的烤箱！

波峰焊接過(guò)程使用波形焊接機(jī)，如圖中所示。 這臺(tái)機(jī)器是一個(gè)獨(dú)立的烤箱，一端帶有放置元件的裸板，另一端提供完全焊接的電路板。 在這個(gè)開(kāi)始和結(jié)束點(diǎn)之間有幾個(gè)過(guò)程，包括：

• 助焊劑應(yīng)用 。 波峰焊機(jī)開(kāi)始時(shí)，您的電路板首先放置在傳送帶上，并涂上焊劑層。 該層清理所有組件，并確保焊料可以正確連接到組件上的引腳和焊盤(pán)。

• 預(yù)熱 。 在通過(guò)助焊劑應(yīng)用之后，您的電路板將安放在預(yù)熱墊上。 這個(gè)過(guò)程會(huì)加熱您的電路板，以防止任何熱沖擊進(jìn)入焊接波。

• 焊波 。 這個(gè)最后階段是你的電路板通過(guò)液體焊接波的地方。 PCB的底層會(huì)接觸液體的焊料波浪，在每個(gè)組件與其相關(guān)的孔或焊盤(pán)之間形成連接。

 

視覺(jué)形式的波峰焊過(guò)程，從通量到固體波。

正如你所看到的，這種獨(dú)立的波峰焊接過(guò)程有很多機(jī)會(huì)可以應(yīng)用于最終的波峰焊接過(guò)程中。我們將在下面探討這些過(guò)程如何與您的物理電路板相互作用，導(dǎo)致一些意想不到的問(wèn)題。

注意： 如果您的電路板出現(xiàn)焊接問(wèn)題，并不總是您的錯(cuò)。 是的，您在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要做出的具體決策會(huì)影響電路板的可制造性，例如元件間距，方向等......但除此之外，在波峰焊接過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)許多問(wèn)題，因?yàn)槟膯?wèn)題制造商的結(jié)局需要糾正。

如果您的電路板由于焊接問(wèn)題而變得混亂，請(qǐng)不要立即將責(zé)任歸咎于自己。 制造后分析過(guò)程將揭示根本原因，無(wú)論是設(shè)計(jì)缺陷還是制造商工藝或材料的問(wèn)題。 當(dāng)您或您的制造商正在尋找缺陷時(shí)，在健康焊點(diǎn)的頭部有一個(gè)理想的圖像總是很好的。 看看下面。

 

具有光滑表面和40-70度潤(rùn)濕角的健康焊點(diǎn)。 

＃1-焊料橋接

 

檢查此IC上的前兩個(gè)引腳; 他們已經(jīng)連接起來(lái)形成一個(gè)焊橋。 

焊接橋接發(fā)生在兩個(gè)焊點(diǎn)連接時(shí)，形成可能導(dǎo)致電路板短路的意外連接。 正如您在上圖中看到的，此IC上的前兩個(gè)引腳已橋接在一起。 不好。

焊料橋接的一些原因可能包括：

• 設(shè)計(jì)一個(gè)重量分布不均勻的印刷電路板，一面裝配大型元件。

• 不要在焊盤(pán)和防焊層之間留下足夠的空間。

• 不在同一方向上定位相同類(lèi)型的組件。

＃2 - 提升組件（墓碑）

波峰焊時(shí)提起的墓碑組件 - RIP。 

在您的電路板上放置墓碑組件意味著它在波峰焊過(guò)程中從PCB的底部升起。 這最終看起來(lái)像一個(gè)墓碑。

這類(lèi)問(wèn)題的原因可能包括：

• 在進(jìn)入焊料槽時(shí)抬起的導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度不正確。

• 波峰焊接柔性PCB，在組件保持平整狀態(tài)時(shí)彎曲。

• 使用具有不同熱或鉛可焊性要求的組件。

＃3 - 過(guò)量焊接

 

這個(gè)關(guān)節(jié)上積累的焊料過(guò)多，注意到圓形。 

如果您的電路板通過(guò)波峰焊接機(jī)并且焊接太多，則會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的積聚。 雖然這種多余的焊料仍可能形成電氣連接，但很難說(shuō)出該圓形塊內(nèi)部發(fā)生了什么。

過(guò)量焊料的原因可能包括：

• 不在同一方向上定位相同類(lèi)型的組件。

• 在設(shè)計(jì)過(guò)程中使用不正確的引線(xiàn)長(zhǎng)度與焊盤(pán)比率。

• 在制造商方面，傳送帶也可能運(yùn)行得太快。

＃4 - 焊球

 

一個(gè)焊球?qū)⑵渥陨磉B接到組件引腳。 

在波峰焊接過(guò)程中，當(dāng)一小塊士兵將其自身附著到PCB的表面時(shí)，就會(huì)發(fā)生焊球。

焊球的原因可以包括：

• 波峰焊機(jī)中的焊料溫度過(guò)高。

• 在分離過(guò)程中，焊料會(huì)回落到焊波中并濺回到電路板上。

• 助焊劑加熱時(shí)釋放的氣體導(dǎo)致焊劑液體濺回到電路板上。

＃5 - 焊料脫濕/不浸濕

 

您可以在這里看到暴露的銅從焊料不潤(rùn)濕。

當(dāng)你的固體“潮濕”時(shí)，這是一件好事。 這意味著您的焊料已達(dá)到理想的流體狀態(tài)，并能夠正確連接到組件引線(xiàn)或焊盤(pán)。 這種潤(rùn)濕過(guò)程可能有兩個(gè)問(wèn)題。 首先是去濕，熔化的焊料覆蓋引線(xiàn)或焊盤(pán)，然后后退，留下奇怪形狀的焊料堆。 還有非潤(rùn)濕性，其中焊料僅部分附著到表面，從而留下暴露的銅。

這兩個(gè)潤(rùn)濕問(wèn)題的原因可以包括：

• 制造商的組件庫(kù)存沒(méi)有正確旋轉(zhuǎn)。 許多部件只有大約一年的可焊保質(zhì)期。

• 您的制造商使用的助焊劑可能已經(jīng)過(guò)了其巔峰狀態(tài)，需要在四十個(gè)小時(shí)的使用后進(jìn)行更換。

• 黃銅組件引腳上使用的電鍍可能沒(méi)有正確鍍上銅。

＃6 - 提起的墊

 

這個(gè)提起的墊子可能剛剛過(guò)度勞累。 

如果一個(gè)組件被錯(cuò)誤地焊接并需要被移除，這可能導(dǎo)致所述組件的焊盤(pán)從PCB上抬起。

提升墊的原因可能包括：

• 在銅和您的電路板之間的層被毀壞的地方過(guò)度使用焊盤(pán)接點(diǎn)。

• 用薄銅層設(shè)計(jì)的電路板更容易出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題。

• 您的電路板可能沒(méi)有收到通孔組件引線(xiàn)的鍍銅層。

＃7 - 針孔和吹孔

 

吹氣孔釋放一些板上多余的水分。 

針孔和吹氣孔很容易識(shí)別，只需在焊點(diǎn)中尋找孔即可。 這個(gè)洞可能會(huì)從您觀察的圖層一直延伸到內(nèi)部圖層，甚至是板子的底部，從而導(dǎo)致連接問(wèn)題。

這些孔的原因可能包括：

• 電路板上會(huì)積聚過(guò)多的水分，會(huì)通過(guò)薄銅鍍層逃脫。

• 不能在同一方向上定位類(lèi)似類(lèi)型的部件，這可能會(huì)導(dǎo)致不良的鍍銅工藝。

• 在您的設(shè)計(jì)過(guò)程中，導(dǎo)致過(guò)孔率過(guò)小或過(guò)大。

＃8 - 焊料跳躍

焊料錯(cuò)過(guò)了這個(gè)SMD上的一個(gè)點(diǎn)，一個(gè)焊錫跳過(guò)。

顧名思義，當(dāng)焊料跳過(guò)表面安裝焊盤(pán)時(shí)，可能會(huì)發(fā)生釬焊跳線(xiàn)，從而留下未連接的區(qū)域或焊盤(pán)。

釬焊跳線(xiàn)的原因可能包括：

• 您的制造商在您的電路板和焊接波之間使用不正確的波高。

• 焊盤(pán)下方的助焊劑產(chǎn)生氣體，導(dǎo)致焊料不能很好地粘在接頭上。

• 在您的設(shè)計(jì)過(guò)程中，放下SMD元件的不平坦焊盤(pán)尺寸。

＃9 - 焊料標(biāo)志

 

焊接標(biāo)志站在PCB上的注意力。 

雖然焊接標(biāo)志本身仍然會(huì)在電路板上留下正確的連接，但它們是焊劑應(yīng)用不足和焊料排水問(wèn)題的一個(gè)指標(biāo)，可能會(huì)在電路板上的其他位置“標(biāo)記”焊接問(wèn)題。

焊點(diǎn)的這些突起的原因可能包括：

• 焊料從波峰焊機(jī)慢慢排出，導(dǎo)致焊料高度過(guò)高。

• 焊劑的不一致應(yīng)用，如果您在電路板上看到類(lèi)似錫須的錫須痕跡，則可以確定這種應(yīng)用。

• 如果您的元件供應(yīng)商在您的零件上切割引線(xiàn)并長(zhǎng)時(shí)間存放它們，可能會(huì)導(dǎo)致氧化和焊料粘連。

＃10 - 焊料變色

 

看到這個(gè)電路板上的黑點(diǎn)？ 

這最后一個(gè)焊接問(wèn)題純粹是一個(gè)化妝問(wèn)題，但您的制造商應(yīng)該花時(shí)間找出根本原因。 找到變色的掩?？梢栽谧韬竸?，PCB上，甚至波峰焊機(jī)中的傳送帶上找到。

阻焊膜的原因可以包括：

• 您的制造商在同一電路板的波峰焊之間使用不同的助焊劑材料或更高的溫度。

• 您的制造商在焊接周期的中途改變焊料類(lèi)型或厚度。

• 您的制造商在同一波峰焊接過(guò)程中混合批次的電路板。

乘坐波浪

你有它，前10名焊接問(wèn)題，可能會(huì)毀了一個(gè)偉大的PCB設(shè)計(jì)。 再次，請(qǐng)記住，我們上述的所有問(wèn)題并不一定是您的錯(cuò)，如果它們發(fā)生的話(huà)。 如果您恰好遵循制造設(shè)計(jì)（DFM）最佳實(shí)踐集，那么問(wèn)題很可能會(huì)落在您的制造商身上。 當(dāng)然，在檢查階段，所有這些焊接問(wèn)題應(yīng)由制造商確定。 如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，那么就是尋找根本原因的過(guò)程，無(wú)論這是波峰焊接過(guò)程的問(wèn)題還是設(shè)計(jì)問(wèn)題。 為了保持在游戲中的領(lǐng)先地位并避免焊接問(wèn)題，請(qǐng)始終保留DFM檢查清單，以確保符合制造商的最佳實(shí)踐。 這樣每次你都可以第一次獲得一個(gè)好的棋盤(pán)。