手工焊接印制板裝配工藝及檢測方法的應用

陳蓮英 閆林濤

摘要：為了提高手工焊接印制板質量水平，主要針對影響手工焊接印制板質量主要因素—焊點的檢查，改進了手工印制板裝備制造工藝和檢測方法。經過質量檢測證明：采用改進后的印制板檢查方法使得手工印制板合格率提高到98%以上。

關鍵詞：印制板；手工焊接；焊點缺陷分析；檢測方法 近年來，隨著電子裝備制造業工藝水平的不斷提高，電子產品的裝配也從手工裝配發展到了高度智能化、微型化、集成化的全自動裝配。但是不少科研院所、軍工制造企業，由于受到電子產品種類多，單產較少等因素制約，不適宜使用這種適應大規模產量的全自動電器裝配設備，因此手工焊接電路印制板仍然是其最重要的電器裝配方式。但也帶來一系列問題：產品一次性合格率遠不及全自動電氣裝配設備所生產的印制板高，不同批次的產品質量不穩定，產品質量受人為因素（特別是操作者熟練程度）影響嚴重。對影響印制板質量的主要進行分析，對原先的印制板質量檢測方法進行改進是十分必要的[1]。

1影響印制板裝配質量的因素分析

據統計，印制板30%-70%的故障與焊點質量有關，特別是人工焊接印制板的故障90%與焊接點缺陷有直接關系。因此對焊點缺陷檢測是提高手工焊接印制板質量的關鍵。

1.1 常見的焊點缺陷

焊點是經過潤濕、擴散、冶金結合后使焊點在靜止過程中自然冷卻來完成并達到良好的焊接效果。一個高質量的焊點，不但要有良好的電氣性能和機械性能，還應有光滑潔凈的表面。即使采用波峰焊、回流焊這樣完善的焊接手段，也都會出現不同程度的焊接缺陷，需要人工進行補焊和再次焊接，才能提高焊接質量。從實踐中得知，常見的焊接缺陷有：拉尖、橋接、虛焊、漏焊、空洞（氣泡）、印制導線和焊盤翹起脫落、針孔、偏焊、結晶松散和焊錫量少等。

1.2 導致焊點缺陷的原因分析

影響手工焊接印制板的主觀原因受到操作者的熟練程度、技術水平、細心程度等影響，經過長期職業訓練和經驗積累均可進行提高。但印制板自身缺陷（如金屬化孔毛刺、安裝快設計不合理）、焊接設備（電烙鐵的溫度因素）、印制板制版基材的優劣，這些影響手工焊接印制板質量客觀因素等是無法改變的，排除這些客觀因素是提高手工焊接印制板的先決條件。

對缺陷的檢測也由人工目測發展到激光紅外檢測、超聲檢測、自動視覺檢測。印制板的焊點質量，關系整個電子產品使用可靠性和使用壽命。因此提高印制板焊點質量是一項不可忽視的基本工作。

2手工焊接印制板的工藝方法改進

通過對手工焊接印制板焊點缺陷原因的分析，對手工焊接印制板的工藝方法進行改進，具體步驟如下：⑴裝配前須進行印制板可焊性測試；⑵對被焊元器件進行予搪錫處理，去除氧化層，提高可焊性；⑶在規定范圍內正確選用助焊劑的成份、比重、用量；⑷焊接溫度控制在230℃～250℃；⑸焊接時間控制在2S～3S；⑹針對不同元器件、不同種類的印制板合理選擇不同的電烙鐵；⑺掌握正確的焊接步驟，如常用的焊接五步法或三步法。

3手工印制板質量檢測

印制電路板的測試主要有兩種:裸板測試和載體測試。人的目視檢查，只能評判焊點外觀的質量，對于焊點內部的缺陷，只能根據焊點外觀特性來判斷。非人工檢測印制板焊點質量，目前國外發展很快，主要有三種方法：激光紅外檢測技術、超聲波檢測技術、自動視覺檢測技術。檢測技術的更新，新技術的出現，將逐步代替人工檢測來完成和提高工人檢測的速度和質量，使焊點質量得到更完善的可靠的控制[2]。

焊點的質量都影響著產品的穩定性、可靠性、使用壽命和電氣性能。工作中常因為焊點的質量而造成整個產品不能正常工作的現象，因此，焊接結束后，對焊點的質量要進行100%的檢測，如目視檢測、電性能檢測、X射線透視檢測、超聲波檢測和利用設備進行檢測，從而提高焊點質量，以保證電氣性能。常用的人工目測檢測，用3-5倍的放大鏡，用比較的方法進行焊點檢測，即焊接點與標準焊點進行外觀直觀比較，其標準點外形（如圖1）主要是指焊料與被焊金屬（如焊盤、元器件）表面濕潤角不大于30o，焊料在被焊金屬表面，是逐漸減薄并延伸流動性好，引線輪廓明顯可見，焊料冷縮后，彎曲面顯著，并且焊料到引線表面之間看不出明顯的分界線總而言之，外觀光澤平滑、無針孔、無沙粒裂紋、無拉尖和橋接等細小缺陷，即為良好焊點。如果焊料在引線周圍基本無彎曲面，形成一個截頭圓錐體，分界線清楚，表面粗糙，有裂紋，稍用力被焊引線即被拉出的焊點為不合格的焊點[3]。

經過對影響手工焊接印制板質量的因素進行分析，得出了焊點缺陷是影響手工印制板最主要的因素。對原先手工焊接印制板制造工藝流程的改進與優化，采用合理方法對焊點缺陷進行檢測后，手工焊接印制板的質量得到很大提高，產品一次合格率達到了98%以上。

[參考文獻]

[1]王琦.檢測技術在印制板質量控制中的作用[J].印刷電路信息, 1996(1):7-13.

[2]闊沛文.確保印制板質量的在線測試系統[J].國外電子測量技, 2003(3):13-14.

[3]李宇君,秦連城,楊道國.無鉛焊料在電子組裝與封裝中的應用[J].電子工藝技術,2006,27(1):1-7.