电子加工厂中的虚焊和假焊，你了解多少？

随着电子技术的飞速发展，电子元器件的小型化、微型化、BGA、间距为高密度的芯片越来越普遍，对电子焊接技术的要求也就越来越高。


在电子加工厂中，虚焊假焊一直在不良中占据首位，虚焊会导致产品的性能不稳定。尤其困扰的是，不像其他种类的不良，虚焊甚至不能被后续的ICT和FT测试所发现，从而导致有问题的产品流向市场，甚至使品牌和信誉蒙受巨大损失。


关于SMT贴片与DIP插件元件焊接虚焊，分析其原因有以下几点：


1.元件焊锡性不良引起的虚焊（包含功能模块焊锡性不良）


2.PCB焊锡性不良引起的虚焊


3.共面性引起的虚焊


4.焊锡膏性能不足引起的虚焊（包含锡膏变质）


5.工艺管控不当引起的虚焊


虚焊和假焊的定义:


虚焊是指元件引脚、焊端、PCB焊盘处上锡不充分，焊锡在此处的润湿角大于90°，而且只有少量的焊锡润湿引脚、焊端、PCB焊盘，造成接触不良而时通时断。


假焊是指元件引脚、焊端上锡良好，从表面上看已形成了良好焊点，而焊点内部焊锡与PCB焊盘之间没有形成良好焊接，当焊点受到外力时就可以从焊盘轻易脱离。


这两个缺陷常见于单面覆铜PCB焊接工艺中。


更为详细的虚焊和假焊产生原因分析：


（1）元件焊端、引脚、PCB焊盘氧化或污染，导致可焊性不良；


（2）焊点位置被氧化物等杂质污染，难以上锡；


（3）元件焊端金属电极附着力差，或采用单层电极在焊接温度下产生脱帽现象；


（4）元件/焊盘热容大，元件引脚、焊盘未达到焊接温度；


（5）助焊剂选用不当、或活性差、或已失效，造成焊点润湿不良；


虚焊的判断


人工目视（含用放大镜、显微镜）检验。当目视发现焊点焊料过少焊锡浸润不良，或焊点中间有断缝，或焊锡表面呈凸球状，或焊锡与SMD不相亲融等，就要引起注意了，即便轻微的现象也会造成隐患，应立即判断是否是存在批次虚焊问题。判断的方法是：看看是否较多PCB上同一位置的焊点都有问题，如只是个别PCB上的问题，可能是焊膏被刮蹭、引脚变形等原因，如在很多PCB上同一位置都有问题，此时很可能是元件不好或焊盘有问题造成的。


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虚焊的原因及解决


1.焊盘设计有缺陷。焊盘上不应存在通孔，通孔会使焊锡流失造成焊料不足；焊盘间距、面积也需要标准匹配，否则应尽早更正设计。


2.PCB板有氧化现象，即焊盘发乌不亮。如有氧化现象，可用橡皮擦去氧化层，使其亮光重现。PCB板受潮，如怀疑可放在干燥箱内烘干。PCB板有油渍、汗渍等污染，此时要用无水乙醇清洗干净。


3.印过焊膏的PCB，焊膏被刮、蹭，使相关焊盘上的焊膏量减少，使焊料不足。应及时补足。补的方法可用点胶机或用竹签挑少许补足。


4.SMD（表贴元器件）质量不好、过期、氧化、变形，造成虚焊。这是较多见的原因。


（1）氧化的元件发乌不亮。氧化物的熔点升高，此时用三百多度度的电铬铁加上松香型的助焊剂能焊接，但用二百多度的SMT回流焊再加上使用腐蚀性较弱的免清洗焊膏就难以熔化。故氧化的SMD就不宜用再流焊炉焊接。买元件时一定要看清是否有氧化的情况，且买回来后要及时使用。同理，氧化的焊膏也不能使用。


（2）多条腿的表面贴装元件，其腿细小，在外力的作用下极易变形，一旦变形，肯定会发生虚焊或缺焊的现象，所以贴前焊后要认真检查及时修复。


（3）印过焊膏的PCB，焊膏被刮、蹭，使相关焊盘上的焊膏量减少，使焊料不足,应及时补足。


虚焊和假焊预防措施：


（1）严格管理供应商，确保物料品质稳定；


（2）元件、PCB等先到先用，严格进行防潮，保证有效期内使用；


（3）若PCB受污染或过期氧化，需进行一定清洗才可使用；


（4）清理锡炉、流道及喷嘴处氧化物，保证流动焊锡清洁；


（5）采用三层端头结构电极，保证能经受两次以上260℃波峰焊接的温度冲击；


（6）对于热容较大的元件和PCB焊盘，进行预热方式的改进和一定的热补性；


（7）选择活性较强的助焊剂，并保证助焊剂按操作规定储存和使用；

（8）设置合适的预热温度，防止助焊剂提前老化。

江西英特丽电子科技有限公司成立于2016年5月，公司总部位于江西省抚州市临川高新科技产业园。公司自主研发直流及交流充电桩，以及储能类产品，同时也为新能源和工业行业提供一站式的EMS服务.现有30,000平方米的厂房面积，24条SMT产线，8条插件线，4条波峰焊线，8条组装线，4条包装线，总投资10个亿，配备先进完善的数字化管理体系，致力于打造充电行业及储能行业的优秀ODM，及EMS工业4.0智慧工厂。