電裝焊接缺陷與處理探索獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

電裝焊接缺陷與處理探索獲獎(jiǎng)科研報(bào)告摘

要：文章針對(duì)電子裝聯(lián)期間焊接溫度時(shí)間控制方法進(jìn)行探討，總結(jié)焊接期間重點(diǎn)控制的參數(shù)。其次以焊接缺陷產(chǎn)生的原因?yàn)檎撌鰧?duì)象，分析焊接期間缺陷控制的有效方法，幫助提升電子裝聯(lián)的整體質(zhì)量，任務(wù)開展期間也不會(huì)出現(xiàn)過多的原料損耗。文章中總結(jié)的技術(shù)方法在實(shí)際操作應(yīng)用中有明顯的效果。?

關(guān)鍵詞：電子裝聯(lián);焊接缺陷;缺陷處理

電子裝聯(lián)主要是通過焊接來實(shí)現(xiàn)的。焊接的原理是焊錫在高溫狀態(tài)下融化后，借助助焊劑的作用進(jìn)入到被焊金屬的縫隙中，待冷卻后形成牢固可靠的焊接點(diǎn)。影響焊接質(zhì)量的因素有焊接材料的選用、焊接方法、焊接溫度及焊接時(shí)間。焊接材料和助焊劑時(shí)對(duì)周邊的材料造成損傷、焊接操作期間溫度過高、焊接時(shí)間過長，這些都會(huì)影響焊接質(zhì)量，引起焊接缺陷。焊接材料完全填滿縫隙后檢測(cè)波傳輸不會(huì)出現(xiàn)折射，技術(shù)人員通過觀察這一反應(yīng)便能夠判斷是否存在焊接缺陷。

只有在足夠高的溫度下，焊料才能充分浸潤，并充分?jǐn)U散形成合金結(jié)合層，但過高的溫度是有害的;焊接時(shí)間過長易損壞焊接部位及元件性能，過短易出現(xiàn)虛焊?？偨Y(jié)電子裝聯(lián)焊接經(jīng)驗(yàn)可以了解到，焊接溫度要控制在150°C～350°C，時(shí)間要控制在3秒以內(nèi)。助焊劑選擇不合理，在高溫狀態(tài)下并不能很好地流動(dòng)，凝結(jié)在某一點(diǎn)，導(dǎo)致焊錫在這一點(diǎn)處也不斷的凝固，產(chǎn)生了焊錫球。產(chǎn)生焊錫球與現(xiàn)場(chǎng)控制不合理有很大的關(guān)系，雖然經(jīng)過后續(xù)的檢驗(yàn)?zāi)軌虻玫娇刂疲绊懸彩鞘謬?yán)重的。在后續(xù)的焊接處理中，焊錫球很容易掉落，將線路的接點(diǎn)裸露在外。

為提升生產(chǎn)效率，SMT是以涂刮的形式來進(jìn)行焊接材料布置的，但由于模板放置位置存在誤差，焊接材料所布置位置也因此出現(xiàn)錯(cuò)誤，最終影響到使用安全性。電子元器件之間的間隔距離如果比較小，在拷制過程中因震動(dòng)會(huì)產(chǎn)生電子元器件位置移動(dòng)，焊錫材料在這一過程中也會(huì)互相粘連，造成焊接橋出現(xiàn)。焊橋缺陷發(fā)生后，電氣設(shè)備是無法使用的，線路中已經(jīng)存在嚴(yán)重的錯(cuò)誤。焊橋缺陷的發(fā)生原因中人為控制因素引發(fā)的比例較大，集成電路自動(dòng)焊接是按照設(shè)計(jì)來進(jìn)行，在對(duì)焊接部位進(jìn)行確定時(shí)，如果焊接的位置確定錯(cuò)誤，會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的電路錯(cuò)誤連接問題，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的安全使用影響也十分嚴(yán)重。整體電路可能不會(huì)受到影響，但發(fā)生此類問題后局部區(qū)域內(nèi)的線路會(huì)短路，不經(jīng)過處理直接接入到電路中會(huì)造成用電元器件燒毀現(xiàn)象發(fā)生，板塊的控制功能也不能得到發(fā)揮。

SMT技術(shù)即表面貼裝技術(shù)，是一種直接將表面貼裝元器件平貼并焊接于印制板的焊盤表面，最終與各元器件進(jìn)行電氣連接的電子裝聯(lián)技術(shù)。SMT技術(shù)具有組裝密度高、可靠性高、抗振能力強(qiáng)、焊點(diǎn)缺陷率低等優(yōu)點(diǎn)。近年來隨著各學(xué)科領(lǐng)域的協(xié)調(diào)發(fā)展，SMT得到了迅速的普及，目前已成為主流的電子裝聯(lián)技術(shù)。從THT技術(shù)發(fā)展到SMT技術(shù)是電子設(shè)備向小型化發(fā)展的必然選擇結(jié)果。

人們不斷要求電子設(shè)備輕薄短小、高性能、高功能，使得超小型便攜電子設(shè)備的需求急速增加，微組裝技術(shù)應(yīng)此而生。微組裝技術(shù)是在高密度多層互連基板上，用微型焊接和封裝工藝把構(gòu)成電子電路的各種微型元器件（集成電路芯片及片式元件）組裝起來，形成高密度、高速度、高可靠、立體結(jié)構(gòu)的微電子產(chǎn)品（組件、部件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)）的綜合性高技術(shù)。微組裝技術(shù)作為一種綜合性高技術(shù)，它涉及到物理學(xué)、化學(xué)、機(jī)械學(xué)、光學(xué)及材料等諸多學(xué)科，集中了半導(dǎo)體IC制造技術(shù)、無源元件制造技術(shù)、電路基板制造技術(shù)、材料加工技術(shù)以及自動(dòng)化控制等技術(shù)。隨著高密度封裝的廣泛使用，促使電子裝聯(lián)技術(shù)從設(shè)備到工藝都將向著適應(yīng)精細(xì)化組裝的要求發(fā)展。

當(dāng)針對(duì)焊錫球的處理，要提升表面的清潔程度，油污以及灰塵都會(huì)影響焊錫均勻流動(dòng)，所添加的助焊藥的使用量需要經(jīng)過試驗(yàn)來確定，且質(zhì)量要達(dá)到電氣焊接的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。要合理地控制焊錫涂抹的厚度，并根據(jù)焊接工藝的不同來對(duì)使用量進(jìn)行確定，這樣才能更好地達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)，并且不容易出現(xiàn)影響使用的安全性問題。

虛焊問題發(fā)生后，電子元器件并沒有與線路板完全的結(jié)合，并且其中存在一些粘連不合理的現(xiàn)象，帶來的損害也是十分明顯的，針對(duì)這一現(xiàn)象，要將焊接材料清理干凈，并進(jìn)行二次焊接處理。對(duì)虛焊的具體位置進(jìn)行確定，可以借助電子檢測(cè)儀器來進(jìn)行。虛焊范圍的判斷存在難度，原因在于從表面現(xiàn)象觀察并不存在缺陷，如果不進(jìn)行深層次的檢測(cè)很容易將缺陷的元器件投入到使用中，影響到設(shè)備的使用安全性。引發(fā)原因包含了助焊劑質(zhì)量不達(dá)標(biāo)以及焊接時(shí)間不足，焊錫并不能充分的融化。在焊接階段要控制好時(shí)間，選擇質(zhì)量達(dá)標(biāo)的材料，并注意焊接的角度，通過技術(shù)與監(jiān)管手段來避免虛焊問題發(fā)生。如果出現(xiàn)則可以采用放大觀察與電流流經(jīng)形式分析的方法來確定準(zhǔn)確位置，并將焊錫清理干凈進(jìn)行接下來再次焊接處理。

符合以下基本要求的焊點(diǎn)，才能判定為合格焊點(diǎn)。（1）焊點(diǎn)表面光滑、明亮、無針孔或非結(jié)晶狀態(tài)。（2）焊料應(yīng)連續(xù)、良好地潤濕全部焊接表面，圍繞焊點(diǎn)四周形成焊縫。（3）焊點(diǎn)和連接部位不應(yīng)有劃痕、尖角、針孔、砂眼、焊劑殘?jiān)捌渌s物。（4）焊料不應(yīng)呈尖峰狀，相鄰導(dǎo)體間不應(yīng)發(fā)生橋接、拉尖等現(xiàn)象。（5）焊點(diǎn)的焊料與焊接部位間不應(yīng)有裂紋，焊接后的印制電路板表面不能有斑點(diǎn)、裂紋、氣泡，銅箔和焊盤不得起翹。

文章中所闡述的焊接缺陷在電氣產(chǎn)品生產(chǎn)制作中都是真實(shí)存在的，雖然焊接質(zhì)量