焊接是電子產(chǎn)品組裝過程中的重要工藝。焊接質(zhì)量的好壞，直接影響電子電路及電子裝置的工作性能。

優(yōu)良的焊接質(zhì)量，可為電路提供良好的穩(wěn)定性、可靠性，不良的焊接方法會(huì)導(dǎo)致元器件損壞，給測試帶來很大困難，有時(shí)還會(huì)留下隱患，影響的電子設(shè)備可靠性。

PCB貼片焊接的要素及焊點(diǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

一、PCB貼片焊接的分類及特點(diǎn)

焊接一般分三大類：熔焊、接觸焊和釬焊。

熔焊：是指在焊接過程中，將焊件接頭加熱至熔化狀態(tài)，在不外加壓力的情況下完成焊接的方法。如電弧焊、氣焊等。

接觸焊：在焊接過程中，必須對焊件施加壓力（加熱或不加熱）完成焊接的方法。如超聲波焊、脈沖焊、摩擦焊等。

釬焊：電子產(chǎn)品安裝工藝中所謂的“焊接”就是軟釬焊的一種，主要使用錫、鉛等低熔點(diǎn)合金材料作焊料，因此俗稱“錫焊”。

使用焊料的熔點(diǎn)高于4500C 的焊接稱硬釬焊；

使用焊料的熔點(diǎn)低于4500C 的焊接稱軟釬焊。

二、PCB貼片焊接的原理

電子線路的焊接看似簡單，似乎只不過是熔融的焊料與被焊金屬（母材）的結(jié)合過程，但究其微觀機(jī)理則是非常復(fù)雜的，它涉及物理、化學(xué)、材料學(xué)、電學(xué)等相關(guān)知識(shí)。熟悉有關(guān)焊接的基礎(chǔ)理論，才能對焊接中出現(xiàn)的各種問題心中有數(shù)，應(yīng)付自如，從而提高焊點(diǎn)的焊接質(zhì)量。

所謂焊接是將焊料、被焊金屬同時(shí)加熱到最佳溫度，依靠熔融焊料添滿被金屬間隙并與之形成金屬合金結(jié)合的一種過程。從微觀的角度分析，焊接包括兩個(gè)過程：一個(gè)是潤濕過程，另一個(gè)是擴(kuò)散過程。

1. 潤濕（橫向流動(dòng)）

又稱浸潤，是指熔融焊料在金屬表面形成均勻、平滑、連續(xù)并附著牢固的焊料層。

潤濕的好壞用潤濕角表示

浸潤程度主要決定于焊件表面的清潔程度及焊料的表面張力。

金屬表面看起來是比較光滑的，但在顯微鏡下面看，有無數(shù)的凸凹不平、晶界和傷痕，的焊料就是沿著這些表面上的凸凹和傷痕靠毛細(xì)作用潤濕擴(kuò)散開去的，因此焊接時(shí)應(yīng)使焊錫流淌。

流淌的過程一般是松香在前面清除氧化膜，焊錫緊跟其后，所以說潤濕基本上是熔化的焊料沿著物體表面橫向流動(dòng)。

2. 擴(kuò)散（縱向流動(dòng)）

伴隨著熔融焊料在被焊面上擴(kuò)散的潤濕現(xiàn)象還出現(xiàn)焊料向固體金屬內(nèi)部擴(kuò)散的現(xiàn)象。例如，用錫鉛焊料焊接銅件，焊接過程中既有表面擴(kuò)散，又有晶界擴(kuò)散和晶內(nèi)擴(kuò)散。錫鉛焊料中的鉛只參與表面擴(kuò)散，而錫和锏原子相互擴(kuò)散，這是不同金屬性質(zhì)決定的選擇擴(kuò)散。正是由于這種擴(kuò)散作用，在兩者界面形成新的合金，從而使焊料和焊件牢固地結(jié)合。

3. 冶金結(jié)合

擴(kuò)散的結(jié)果使錫原子和被焊金屬銅的交接處形成合金層，從而形成牢固的焊接點(diǎn)。以錫鉛焊料焊接銅件為例。在低溫（250～300℃）條件下，銅和焊錫的界面就會(huì)生成Cu3Sn 和Cu6Sn5。若溫度超過300 ℃，除生成這些合金外，還要生成Cu31Sn8 等金屬間化合物。焊點(diǎn)界面的厚度因溫度和焊接時(shí)間不同而異，一般在3~10um 之間。圖所示的是錫鉛焊料焊接紫銅時(shí)的部分?jǐn)嗝娼饘俳M織的放大說明。

PCB貼片焊接的要素

三、PCB貼片焊接的要素

1. 焊接母材的可焊性

所謂可焊性，是指液態(tài)焊料與母材之間應(yīng)能互相溶解，即兩種原子之間要有良好的親和力。兩種不同金屬互熔的程度，取決于原子半徑及它們在元素周期表中的位置和晶體類型。錫鉛焊料，除了含有大量鉻和鋁的合金的金屬材料不易互溶外，與其他金屬材料大都可以互溶。為了提高可焊性，一般采用表面鍍錫、鍍銀等措施。

2. 焊接部位清潔程度

焊料和母材表面必須“清潔”，這里的“清潔”是指焊料與母材兩者之間沒有氧化層，更沒有污染。當(dāng)焊料與被焊接金屬之間存在氧化物或污垢時(shí)，就會(huì)阻礙熔化的金屬原子的自由擴(kuò)散，就不會(huì)產(chǎn)生潤濕作用。元件引腳或PCB 焊盤氧化是產(chǎn)生“虛焊”的主要原因之一。

3. 助焊劑

助焊劑可破壞氧化膜、凈化焊接面，使焊點(diǎn)光滑，明亮。電子裝配中的助焊劑通常是松香。

4. 焊接溫度和時(shí)間

焊錫的最佳溫度為250±5oC ，最低焊接溫度為240oC。溫度太低易形成冷焊點(diǎn)。高于260oC 易使焊點(diǎn)質(zhì)量變差。

焊接時(shí)間：完成潤濕和擴(kuò)散兩個(gè)過程需2~3S，1S 僅完成潤濕和擴(kuò)散兩個(gè)過程的35% 。一般IC、三極管焊接時(shí)間小于3S，其他元件焊接時(shí)間為4~5S。

5. 焊接方法

焊接方法和步驟非常關(guān)鍵。

PCB貼片焊點(diǎn)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

四、PCB貼片焊點(diǎn)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1.電氣性能良好

高質(zhì)量的焊點(diǎn)應(yīng)使焊料和金屬工件表圓形成牢固的合金層，才能保證良好的導(dǎo)電性能，簡單地將焊料堆附在金屬工件表面而形成虛焊，是焊接工作中的大忌。

2.具有一定的機(jī)械強(qiáng)度

電子設(shè)備有時(shí)要工作在振動(dòng)環(huán)境中，為使焊件不松動(dòng)、不脫落，焊點(diǎn)必須具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。錫鉛焊料中的錫和鉛的強(qiáng)度都比較低，為了增加強(qiáng)度，可根據(jù)需要增加焊接面以．或?qū)⒃骷€、導(dǎo)線先行網(wǎng)繞、絞合、鉤接在接點(diǎn)上再進(jìn)行焊接。

3.焊點(diǎn)上的焊料要適量

焊點(diǎn)上的焊料過少，不僅降低機(jī)械強(qiáng)度，而且會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)早期失效；焊點(diǎn)上的焊料過多，既增加成本，又容易造成焊點(diǎn)橋連（短路），也會(huì)掩飾焊接缺陷。所以焊點(diǎn)上的焊料要適量。印制電路板焊接時(shí)，焊料布滿焊盤呈裙?fàn)钫归_時(shí)為最適宜。

4.焊點(diǎn)表面應(yīng)光亮且均勻

良好的焊點(diǎn)表面應(yīng)光亮且色澤均勻。這主要是因?yàn)橹竸┲形赐耆珦]發(fā)的樹脂成分形成的薄膜覆蓋在焊點(diǎn)表面，能防止焊點(diǎn)表面的氧化。

5.焊點(diǎn)不應(yīng)有毛刺、空隙

焊點(diǎn)表面存在毛刺、宅隙，不僅不美觀，還會(huì)給電子產(chǎn)品帶來危害，尤其在高壓電路部分將會(huì)產(chǎn)生尖端放電而損壞電子設(shè)備。

6.焊點(diǎn)表面必須清潔

焊點(diǎn)表面的污垢，如果不及時(shí)清除，酸性物質(zhì)會(huì)腐蝕元器件引線、接點(diǎn)及印制電路，吸潮會(huì)造成漏電甚至短路燃燒等，從而帶來嚴(yán)重隱患。