电子装联中焊接的质量分析

王惠

中国电子科技集团公司第三十八研究所

摘要 电子装配是精密电子学的重要组成部分，而焊接（又叫熔接）是其中最基础的步骤。 本文介绍了精密的元器件焊接常见问题并进行质量分析。

关键字： 电子装联； 焊接 ；质量

一 引言

不断使电子元器件的精密化、微小化、轻量化和高可靠性是现如今精密电子配件不断改进的趋势，进行电子装联的最常见途径为焊接进行的。焊接具有普遍意义的最基本的规律是把焊锡加热到高温时让他从固态变成液态，然后使用助焊剂让加热的液体流入需要被焊金属的接合处，等液体遇冷变为固体之后就成为了坚实结实的焊接点。这一过程极有技术含量，所以操作不慎会造成焊接质量不好，例如焊接材料使用不当、焊接采用的技术不正确、操作过程中温度和时间不适合都会使得质量变差，造成一些不足。焊锡流入缝合处并完全填满后检测波传输不会呈现折射，操作者根据这个指标就可以发现有没有缺陷存在。

二 相关概念

（一）熔接原理

熔接意思是电子元器件通过加热或者压力的方法把焊料合金和与两个需要被连接到一起的金属表面之间产生焊缝，然后把二者结合成一个整体。焊点的产生需要依靠焊料和两个需要连接部件的润湿性，还有需要连接部件和熔融焊料润湿时候的物理界面。熔接操作时把焊料在焊接部位高温处理，助焊剂可以使得金属外表拥有充分的活化能，同时还能够把它看成是清理污渍的物质。助焊剂从固体变成液体后会侵入金属表面，使得用于填加到焊缝、堆焊层和钎缝中的物质和金属结合层二者进行界面间原子相互扩散而形成的结合，以熔接金属外层，当焊料从液体变成固体后就成为了焊点。焊点是否结实受两个连接部位发生反应的深度影响。

（二）润湿角

当操作时达到二百六十度高温，操作时间大于五秒，然而熔接的效果却并未变得更好，反而质量降低。这寿命熔接的好坏并不是与温度和时间成正比的。熔接中焊点的大小、由液体变为固体的问题还有操作的时间长短是根据焊点和两个需要连接的金属器件的焊接速度有关的，选用的材料和焊料不一样，就会导致选用的操作温度和操作时间也随之变化，如果要提高熔接的效果，就应该减少操作时间并且降低操作时的温度。比如在印制电路板时，操作的度数应该选择在245到255摄氏度之间，操作的时间不能低于两秒也不能高于三秒，否则操作的质量就会下降。

（三）操作的温度和时间

熔接时选择的温度高低和时间长短直接影响着操作质量的好坏。不仅如此，还有一些其他因素如氧化层、两个需要被结合到一起的元器件表面有杂质都可能造成隔离焊接。而当操作时的温度过低没有达到要求，就会造成熔接接头不能完全会发，那么就会在两个需要熔接的元器件表面形成薄薄的一层焊剂表面，会造成焊料润湿，由此产生的缺陷叫做虚焊。

三 焊接的缺陷及质量分析

（一） 虚焊

这个说的是两个需要熔接在一起的元器件的表面和熔融焊料结合不牢靠。大多数的情况是部分焊合，这样的缺陷具有隐蔽性，表面不容易观察，但是当大力触碰使得表面振动，因为焊接的不牢靠二者就会发生脱焊。在检查焊点质量的时候，润湿角可以作为很重要的指标。当发生这种缺陷的时候，往往表现为系统的不稳定，类似接触不良。所以当调试印刷电路板的时候如果发现存在时好时坏的情况，就可以猜测是否是虚焊的故障。

（二）焊桥

这个缺陷指的是两个需要熔接到一起的电子元器件，他们物理上的缝隙如果很小，在操作时因颤抖造成了两个需要熔接到一起的操作对象位置移动，那么焊锡材料在这时可能发生粘连，这就使得焊接桥形成了。这个情况下制造出来的电器设备不能正常工作，因为内部的线路存在影响到功能的问题。造成这种情况一般是因为操作技工的操作不当引起的，这个错误会造成很严重的后果，可能造成影响重大的的电路不正确连接，那么这样的电子元器件在实际应用的时候可能会造成安全隐患，引发局部的线路短路，严重时可能会烧毁整个电路板，造成很严重的安全影响。

（三）空洞

这是因为操作的时候线路磨损程度较深，使得焊孔不够，钎料无法填入所有焊接孔。此时在氧化层周围的焊接孔操作，就能造成气蚀，形成空洞。

（四） 堆焊

这个指的是使用的焊料超出正常的范围，使得在元器件表面形成凸起。造成这种情况的原因一般是焊料用的太多了，或者是太少了焊料还没从固体完全变成液体，没有润湿垫等。解决这个缺陷一般是打磨处理垫圈、导线头，或者把温度提高使得焊料完全变成液体。

（五）焊盘脱落

造成这个缺陷一般是操作时间过长，或者是温度太高使得焊盘铜片多次的膨胀使得焊盘脱落。

（六）拉尖

这个说的多为在焊点上形成了尖端的点。一般是因为操作的时间太长使得焊料融化流动太快，使得钎料粘度变大了，最终造成了拉点变多。或者是操作时的方向不正确。

（七） 浮焊

这个缺陷一般是因为操作的时候温度太低或者操作时间不足，也可能是因为焊料不纯净。呈现出的样子是在焊点处坑坑洼洼，呈现出白色。

（八）焊接裂纹

这个缺陷的形成大部分是由于操作之后焊点还没干透变成固体就着急移动电路板，此时就有可能形成裂纹。

四 焊点的质量检验

高质量的焊点一般满足如下的条件：

(1)焊点没有凸起，其表面润滑饱满没有空洞、气泡等。

(2)焊料经过融化又凝聚，应该均匀地润湿铺在所有的焊接表面。

(3)焊点和两个需要熔接到一起的元器件之间未发现划痕、尖角、针孔、砂眼、焊剂残渣及其他杂物。

(4)两个挨着在一起的导体之间没有桥接、拉尖等缺陷。

(5)不存在熔接裂纹，完成操作之后的印制电路板表面应该平整、光滑、饱满、均匀。

五 结语

焊接缺陷是电子元器件制作时不可避免的，但是为了最大限度减少损失，技师在操作的时候需要尽量减少缺陷的发生，高度重视焊接质量，这样才能保证电子元器件的安全，操作的时候应该严谨、扎实，不打折扣的执行规范流程，这样方可提高成本的质量。

参考文献

[1]杨水军,山峰.电子装联中焊接的质量分析[J].电子工业专用设备,2013:54-57.

[2] 庹凌.浅析电子装联过程中的质量控制[J].电子世界,2017:97.

[3] 薛传娟 王松 桑飞.浅析电子装联过程中的质量控制[J].通讯世界：下半月,2015:218.

[4] 潘小虎[1].齿轮类零件电子束焊接的质量控制策略分析[J].科技与创新,2016:93.