在 PCB 线路板焊接时,焊盘容易脱落主要有以下几方面原因:
一、PCB 板本身的质量问题
-
板材与焊盘的粘结不良
-
在 PCB 制造过程中,焊盘是通过特定的工艺与基板材料粘结在一起的。如果粘结材料(如环氧树脂等)的质量不佳,或者粘结工艺参数(如温度、压力、时间等)控制不当,就会导致焊盘与基板之间的粘结力不足。例如,在多层 PCB 板的层压过程中,若温度不够或压力不均匀,会使焊盘与内层基板的粘结不牢固。
-
PCB 板的存储和运输问题
-
受潮:PCB 板如果存储在湿度较高的环境中,可能会吸收过多的水分。在焊接时,水分受热变成水蒸气,产生的压力可能会导致焊盘与基板之间的分层,从而使焊盘脱落。例如,在南方的梅雨季节,如果 PCB 板没有做好防潮措施,很容易出现这种情况。
-
机械损伤:在运输过程中,PCB 板可能会受到碰撞、挤压等机械损伤。这些外力可能会损坏焊盘与基板之间的连接,导致焊盘在焊接过程中或者后续使用过程中脱落。比如,PCB 板在没有妥善包装的情况下,被重物挤压,即使表面看不出明显损坏,内部的焊盘可能已经受到了损伤。
二、焊接工艺问题
-
焊接温度和时间
-
温度过高:如果焊接时的温度超出了 PCB 板所能承受的范围,会使焊盘与基板之间的粘结材料性能下降。例如,在回流焊过程中,当温度过高时,焊盘下的环氧树脂可能会软化甚至碳化,从而失去粘结力,导致焊盘脱落。而且,过高的温度还可能导致焊盘金属层与基板之间的热膨胀系数差异过大,产生热应力,使焊盘与基板分离。
-
时间过长:焊接时间过长同样会对焊盘造成损害。长时间处于高温环境下,焊盘和基板的材料会持续受到热影响,尤其是对于一些不耐高温的 PCB 材料,会使焊盘的附着力逐渐降低,最终导致脱落。
-
焊接方式和设备问题
-
手工焊接不当:在手工焊接时,如果烙铁头在焊盘上停留时间过长、用力过大或者焊接时烙铁头的温度不稳定,都可能损坏焊盘。例如,初学者在焊接时,可能会因为紧张而长时间按压烙铁头在焊盘上,导致焊盘过热损坏。
-
焊接设备故障:对于自动焊接设备(如回流焊炉、波峰焊炉),如果设备的温度控制模块出现故障,导致实际焊接温度与设定温度不符,或者传送系统不稳定,使 PCB 板在焊接过程中受到不均匀的力,也会增加焊盘脱落的风险。
三、焊盘设计和使用因素
-
焊盘尺寸和形状设计不合理
-
如果焊盘设计得太小,在焊接过程中,焊锡的表面张力和元器件引脚的拉力可能会对焊盘产生较大的集中应力,容易导致焊盘脱落。另外,一些异形焊盘的边缘部分如果没有足够的强度设计,在受到外力(如元器件安装时的扭矩)时,也可能会发生脱落。
-
元器件安装和使用不当
-
安装过程中的外力:在安装元器件(特别是一些较大或较重的元器件)时,如果施加的外力过大,例如用力将元器件引脚插入焊盘孔或者在安装过程中扭转元器件,会使焊盘承受过大的应力而脱落。
-
使用环境中的应力:在 PCB 板的实际使用过程中,如果处于振动、冲击较大的环境中,元器件和焊盘会不断受到外力作用。长时间的振动可能会使焊盘与基板之间的连接逐渐松动,最终导致焊盘脱落。比如,在汽车电子设备或者工业控制设备中的 PCB 板,就需要考虑这种使用环境因素。