PCB焊接短路及虚焊问题分析与对策

The problem of PCB short circuit and poor soldering analysis

PCB焊接短路问题分析

Author Name/作者：任万春

Company Name/公司：杭州方正速能科技有限公司 Tel: 26263888-8711 Fax: 26264888 E-mail: renwanchun@

Author Biography/作者简介：1981年3月12日出生，现任杭州方正速能科技有限公司工程

部MI工程师，曾在广东省惠州东阳（博罗）电子有限公司任MI工程师，广东省东莞市长安

红板多层线路板有限公司任QAE工程师。

摘要（中文）：

电弧焊接过程中,当焊条未端与焊件表面相接触时,焊接回路就发生了短路。因为PCB板上零件较多，相应的焊接点就多，如果出现零件焊接短路的情况，那么就会造成严重的后果。

短路是电子产品生产过程中较严重的工艺质量问题。大部份短路在测试中是可以发现的，但虚焊式短路有时在测试时电路板仍可能正常工作，不能及时发现，但到现场使用一段时间后，在某个时间又会形成短路造成故障或隐患。焊接短路电流使接触部分的金属温度剧烈的升高而熔化，甚至发生蒸发，使焊条与焊件间的气体电离，从而具备电弧燃烧的条件。本文主要从PCB生产及元器件焊接过程两方面分析产生焊接短路的原因及解决方法。

关键词（中文）：

短路、虚焊、PCB板、元件引脚、焊锡材料、锡波形状。

Abstract（英文摘要）：

Arc welding process, welding circuit short-circuit when the electrode end of the weldment surface contact. More parts on the PCB, the welding point, if there is a short circuit parts welding, then it will cause serious consequences.

Short-circuit is a more serious process quality problems in the production process of electronic products. The majority of short-circuit test can be found, but Weld-type short-circuit is sometimes board in the test may still be working properly, can not be found to the site to use for some time, will form a short circuit caused by the failure at a certain time or risks. Welding short

circuit current of the metal temperature of the contact part of the dramatic rise and melting or even evaporation, so that the ionization of the gas between the electrodes and welding, and thus have the conditions of arc burning. This article from the PCB production and components of the welding process of welding short circuit causes and solutions.

Keywords（英文）：

short circuit、poor soldering、Printed Circuit Board、component、soldering fluid、tin wave。

一、PCB生产中的微短路现象

虚焊（poor soldering）是焊点处只有少量的锡焊住，看上去焊好了，实际上未能完全融合，造成接触不良，时通时断。虚焊与假焊都是指焊件表面没有充分镀上锡层,焊件之间没有被锡固住,这种情况的发生可能是由于焊件表面没有清除干净或焊剂用得太少以及焊接时间过短所引起的。另外在焊接点有氧化、杂质和焊接温度不佳以及方法不当时也会引起虚焊及微短路现象。

1、操作过程易引起的短路现象

1.1成因分析

PCB生产过程中由于操作失误以及设备缺陷等问题很容易引起线路板短路现象，此类现象较为普遍，不易察觉。

<1> 沉铜过程中产生起泡。如图一

图一<2> 压板过程中铜箔起皱。

<3> P片尺寸小于芯板尺寸。如图二

图二<4> 磨板机清洁不足，残留阻焊与火山灰一同粘在线路间。如图三

图三

<5> 毡辘碎残留线间,磨板后水洗不足。如图四

图四<6> 蚀刻不净、电镀杂物以及渗镀等原因。如图五

图五<7> 其它由于操作员的个人疏忽而导致的类似现象。

1.2 对策分析

PCB生产过程中由于操作原因为引起的线路板短路现象，大都是发生在产品成型之前，虽然机器及人为的原因不易察觉，但如果对人员进行系统的培训，使其可以对设备进行必要的维护检查，此类现象还是可以避免的。

<1> 排版时尽量整平铜箔，人为目测对检验员的技艺水平及经验要求较高。

<2> 对已起皱的铜箔进行修正或剪除 ,规范员工操作。

<3> 红外线定位排版，保证P片大于CORE的尺寸。

<4> 对磨板机每班进行一次局部保养检查，月末进行全方位的清洁维护，并专门

指定机器做可能有阻焊残留的板子。

<5> 检查磨板机喷淋装置是否保持通畅，角度合适, 保证水能够喷到整个毡辘，

调整水洗药理在自由控制范围内，过滤网及时清洁，随时检查。

<6> 定期检查蚀刻喷咀是否保持畅通，行辘干净无杂质及结晶。

<7> 干膜做到铜面无氧化、杂物、压伤以及显影及除油过度等现象。

员工在PCB实际生产过程中除应按规章操作外，还应具备对设备及半成品做经验判断的能力，根据经验及常识操作相应程序，例如：不戴棉手套拿板，不使用破旧的钛蓝袋，运输过程中轻拿轻放等等。日常的许多不良习惯往往对产品生产进度及质量有着至关重要的影响，因此加强培训和宣导就显得尤为重要了。

2、PCB板設計对焊接短路问题的影响：

PCB是电子技术的重要组成部分。进行正确的焊点设计和良好的加工工艺，是获得可靠焊接的关键因素。所谓“可靠”是指焊点不仅在产品刚生产出来时具有所要求的一切性质，而且在电子产品的整个使用寿命中，都应保证工作无误。为此，PCB设计质量的好与坏就会直接影响到整个PCB产品的使用寿命。

图七

2.1 成因分析

2.1.1

(1) PCB板焊接面没有考虑锡流的排放，所以当有锡料流经时会因为锡的堆积而形成路。

如图七