PCB科技 - 電路板焊接質量要求

美國兩大電子和電力行業協會（IPC和EIA）於1992年4月首次聯合發佈了與裝配和焊接相關的各種規範。 編號1的是J-STD-001的規範。十多年來，它不僅成為美國電子電氣組裝行業最受歡迎的質量驗收規範，也成為全球行業合規的典範。

如今，面對全球無鉛化的重大變化，與焊接直接相關的J-STD-001當然必須進行修訂，以滿足許多供應商和買家的迫切需求。 經過長期修訂和參與者投票，001D終於在2005年正式上市。2.由於無鉛焊接存在太多缺點，一般行業不願意過早進入批量生產。 在採用無鉛焊接之前，必須等到2006.7，直到繼續含鉛是違法的。囙此，新001D版本的累積量還不够大批量生產，預計E版本將在不久的將來儘快推出。

1.焊膏孔焊和波峰焊（1）無鉛錫骨孔焊將焊膏“插入”孔中的方法； 是先將焊膏印刷在第一塊板或第二塊板的環或部分上，然後插入部分的底部，並使用SMT焊接工藝。 同時，插孔的引脚也焊接牢固。 取代原來先進行插座波峰焊，然後進行板表面焊膏焊接的兩步加工方法。其目的不是為了節省勞動力。 主要原因是無鉛波峰焊中使用的焊料SAC或SC過高，熱量過高，會對PCBA加工板和元件等造成很大危害，並且容易從板表面熔化大量銅，錫池中的銅污染持續新增，導致熔點持續升高，流動性逐漸不足，導致可焊性差，焊點强度惡化。

然而，這種在孔熔焊中用焊膏代替無鉛波峰焊的方法非常新穎，經驗還處於起步階段，在如何做到最好方面仍有很大的改進空間。

1.附著的錫量來自印刷的焊膏。

2.通孔中尚未充滿錫的25%空白區域是指組裝表面和焊料表面。

3.焊膏可以印刷在組裝表面或焊接表面的環和通孔中。

（2）通孔的無鉛波峰焊J-STD-001也在第6.3節中規定了無鉛波峰焊，在6.3. 2中更明確地指出，錫資料應該是通孔1007。 上下兩側的孔環必須用錫覆蓋。

1.浸在這裡的錫可以用任何方法加工，包括印刷到孔中的焊膏。

2.塗在任何板表面的波浪錫或焊膏錫。

3.通孔中25%尚未充滿錫資料的部分是指第一側或第二側的缺點。

4.2級板垂直孔中的錫含量可以小於75%。

（3）二級板通孔錫填充不足的驗收說明如上錶4所示，當Class2板的通孔無鉛波峰焊時，孔中錫的新增量小於75%，例外情况是：當通孔打算連接到大平面進行散熱時，只要通孔填充錫至50%即可。 然而，附帶條件是，第二側（焊接表面）的焊接必須完成360°完全互連（100%），以便焊接引脚和孔壁，環的表面也應鍍錫75%。 有些條件仍然必須符合用戶的規定

2.單面板的彎曲脚波峰焊IPC規範很少提到單面非鍍通孔的焊接，非通孔環表面的彎曲應至少為45°，這樣波峰焊後的焊點强度會更好。 第三段還對彎曲脚焊點的形狀提出了要求。 要求彎曲脚部區域形成的焊點仍應清晰可見。 這意味著良好的焊接不應該添加太多的錫。 數量 否則，就會是流動性不足的髒水，甚至是冷焊中過快的錫波所抓住的錫量。

其次，討論了SMT貼片加工單面環焊的彎針規格。 主要原則是，伸出孔外的引脚不得違反電力絕緣的最小間距。 關於NPTH中引脚突出長度的其他規格如錶2所示。 關於每個焊點中錫量的可接受性，見錶4。

當有可能違反最小絕緣距離，或者引脚變形導致焊接後過度突出並可能刺穿防靜電包裝時，引脚的突出不應超過2.5mm。

1.附著的錫量來自焊接過程中獲得的錫量。

2.指焊料接觸的任何PCB板表面。

PCB元件焊接的覈心要點：

焊接準備階段：

工作區域：必須保持清潔、無塵、防靜電，使用防靜電工具和設備，並佩戴防靜電手環。

工具準備：確保有焊接和保護工具，如焊絲架、元件箱、焊槍、焊接臺、鑷子、剪刀等。

電路檢查：仔細檢查PCB板，確保沒有短路、斷路等問題。

資料驗證：確認組件正確，注意組件的極性要求，檢查墊片和組件脚是否氧化，必要時使用細砂紙拋光並塗上助焊劑。

焊接工藝：

安全操作：安全合理地使用烙鐵，烙鐵需要接地，以防止漏電損壞組件。 建議使用溫度可調的白色烙鐵，含鉛焊接溫度約350°C，無鉛焊接溫度約380°C。如果烙鐵尖端有氧化層，則需要使用高溫海綿擦拭乾淨。 烙鐵在使用前應鍍錫，即當烙鐵足够熱以熔化焊料時塗上助焊劑，然後將焊料均勻地塗在烙鐵頭上。 不使用時，請關閉烙鐵的電源。

焊接順序：遵循先小後大、先易後難的原則，先焊接小體積的電阻器、電容器等元件，然後焊接大體積的元件，最後焊接連接器。

元件放置：元件應整齊、居中、靠近電路板放置，注意元件極性的方向。

操作位置：烙鐵與機頭距離20-30cm。

焊接要求：確保組件位置穩定，不移動。 焊接時，烙鐵頭不應施加壓力，讓焊料先接觸焊點，然後用烙鐵頭以45°的角度熔化焊料。 當焊料熔化並浸入元件引脚時，輕輕抬起烙鐵頭，焊接時間約為2~3秒。 在焊料完全固化之前，避免搖晃組件，以防止虛焊。適當使用助焊劑來輔助焊接。

控制焊接時間和頻率：避免長時間或重複焊接，以避免損壞組件。

焊接完成後：

質量檢查：檢查是否存在洩漏、錯焊（如極性錯誤）、短路和虛焊。

焊點評估：焊點應飽滿、光滑、均勻、無針孔、有光澤，焊料應適量環繞引脚，不要過多。 如果有引線或引脚，其暴露長度應在1-2mm之間。 焊點表面應清潔，無松香污漬。

廢物處理：及時清理焊接廢物並將其扔進垃圾桶。

工具歸還：將焊接工具放回原位，以便下次使用。

清潔PCB板：使用電路板清洗水清洗PCB板上的殘留物，如錫渣、錫屑、元件脚等。注意採取防護措施，因為清洗水是揮發性和易燃的。 剩餘的洗滌水應妥善儲存，避免浪費。

電源測試：首先使用萬用表電阻檔量測電源輸入是否短路，如果短路應排除後再加電。 然後根據示意圖檢查電路。

組裝和調試：通電測試完成後，根據清單組裝IC並進行調試。 完成後，用靜電袋包裝PCB板，以避免隨意放置。