電子產品PCB雙面板手工焊接問題與處理方法

摘要：電子產品作為高精度產品，在科學技術高速發展的背景下，對其質量要求愈發嚴格，焊接是其生產制造中的核心環節，PCB雙面板為印刷電路板，肩負著為電子產品其他電子元器件提供電氣連接的核心功能，當前其主要的焊接方式為手工焊接工藝，出現焊接問題的頻率較高。以電子產品PCB雙面板手工焊接問題及根本原因為切入點，重點分析了手工焊接問題相應處理方法。

關鍵詞：電子產品PCB雙面板手工焊接問題處理

中圖分類號：TP393

TheProblemandSolutionofManualWeldingofDouble-SidedPCBBoardsinElectronicProducts

HONGZhengang

SuzhouChangfengAviationElectronicsCo.，Ltd.，Suzhou，JiangsuProvince，215004China

Abstract：Electronicproductsashigh-precisionproducts，thequalityrequirementsareincreasinglystrictinthecontextofrapiddevelopmentofscienceandtechnology.Weldingisthecorelinkintheirproductionandmanufacturing.PCBdouble-sidedboardsareprintedcircuitboards，whichshoulderthecorefunctionofprovidingelectricalconnectionsforotherelectroniccomponentsinelectronicproducts.Currently，themainweldingmethodismanualwelding，andweldingproblemsoccurfrequently.Thisarticletakestheproblemandrootcausesofmanualweldingofdouble-sidedPCBboardsinelectronicproductsasthestartingpoint，andfocuses onanalyzingthecorrespondinghandlingmethodsformanualweldingproblems.

KeyWords：Electronicproducts;PCBdouble-sidedboard;Manualwelding;Problemsolving

焊接是電子產品生產制造的關鍵內容，手工焊接工藝為現階段廣泛采取的方式，PCB的作用在于支撐電子元器件，同時為其提供電氣連接，PCB雙面板則是兩面都存在布線的電路板，具有典型的代表意義，當對其進行焊接操作時，出現缺陷問題，則會導致雙面板與電路板無法發揮其根本作用，還極有可能出現安全事故，所以需對手工焊接問題予以充分重視，采取恰當的問題處理方法。

1電子產品PCB雙面板手工焊接問題及根本原因

1.1芯片焊接問題

電子產品PCB雙面板中的重要部位為芯片，此位置也是易出現手工焊接問題的高發區域，表現為橋連和假焊現象。橋連也就是常說的連焊，是指在焊接過程中，由于行為不規范或焊接工藝應用不當，導致電路板短路故障，將兩個本不應連接在一起的焊點連接起來的過程。在嚴重的情況下，它還可能導致芯片和整個電路短路和燒壞。虛焊是指在焊接過程中，表面看起來與焊料處于結合狀態，或者焊盤與部件完全連接，但實際情況是上述兩種行為都沒有牢固焊接，從而導致虛焊問題，一方面它會導致電路短路發生，另一方面無法獲得產品合格資質。

1.2極性元件焊接問題

手工焊接PCB雙面板的極性元件時，容易出現的焊接問題為焊反現象，不利于電路的正常通暢運行，或是盡管電路保持在接通狀態之下，也同樣會在較短的時間期限內發生短路故障問題，造成電源損壞。極性元件中最易出現焊反問題的零部件為交流旁通濾波鉭電容，當存在此焊接問題的PCB雙面板被應用在電子產品生產制造中，電源接通后的一瞬間就會將鉭電容擊穿，使電源短路故障，其電壓值銳減，產品陷入停止運行狀態[1]。

1.3貼片電阻焊接問題

貼片電阻是PCB雙面板的核心要素之一，也是易出現焊接問題的又一關鍵部位。對貼片電阻進行焊接處理時，如果焊盤的位置和元件的位置不高度匹配，就會出現一定的偏差誤差，焊針沒有完全接觸焊盤，這大大降低了該區域的機械和導電性能。SMT電阻焊的主要問題是虛焊，虛焊包含少量焊點，對PCB雙面板電路的接觸效果造成不利干擾。而且，這個問題有一定的隱蔽性，在后續的測試過程中不容易被發現。當存在虛焊問題且含焊盤位置和元件位置還偏離的PCB雙面板被應用在電子產品生產中，則產品出現電路故障的概率較高，其使用壽命周期相對較短。

1.4其他焊接問題

上述焊接問題是PCB雙面板在手工焊接過程中，出現頻率較高的問題，除了這些問題之外，還存在一些其他問題。PCB雙面板手工焊接中的拆焊環節可能會導致銅箔卷曲情況出現。這個問題的根本原因是在焊接過程中缺乏對焊接時間和溫度的有針對性控制，這增加了焊盤由于焊接時間延長和高溫條件而產生裂紋和變形可能性。焊接過程中電路板的短路問題會導致電源放電量總體增加，從而對電源造成重大損壞，并容易導致安全事故發生，其原因為焊點存在橋連現象、電路元件的焊接方向錯誤，這些原因使通電后被擊穿、電路板本身質量不過關。

2PCB雙面板手工焊接問題的相應處理方法

2.1正確識別PCB雙面板焊接問題

針對電子產品PCB雙面板的手工焊接問題，從根本上對其進行規避與有效處理，則要做到對焊接問題的正確識別，由此才能夠確保所應用的問題處理方法得當，以免處理方法應用不恰當而導致最佳的處理時間被耽擱或是造成焊接問題進一步惡化[2]?？紤]PCB雙面板手工焊接問題的隱蔽性、難以識別性的根本特征，需積極創新識別檢測方法，在現代化的先進自動控制技術、計算機技術以及光電技術的支持下，構建出自動光學檢測系統，落實此種檢測方法，能夠全面化與系統化地對焊接圖像進行采集、檢測、處理以及運動控制，進而實現對焊接問題的有效識別和正確判斷。自動光學檢測方法的應用過程是首先對PCB雙面板圖像進行預處理，然后劃定定位圖像的感知區域，并將其邊界設置為參考軸。結合使用直線檢測算法對圖像目標區域的參考軸進行監測，鎖定中心點位置，可以在原有基礎上大大提高識別檢測的準確性和效率。最后根據圖像比較結果，掌握PCB雙面板手工焊接問題信息，以此作為應用哪種處理方法的基本依據。

2.2芯片焊接問題處理方法

對于PCB雙面板的芯片焊接問題處理，可以考慮使用光學圖像檢測和識別來準確確定芯片焊接問題是橋接還是虛焊。在正確解決這個問題后，可以采取補焊措施。如果芯片焊接問題嚴重，則應完全移除已焊接在雙面PCB板上的芯片并重新焊接。首先將芯片的一端焊接到引腳上，然后固定芯片并焊接引腳的另一端。以對稱的方式固定和焊接兩端的引腳，確保芯片的引腳與焊盤完全結合，從而避免引腳懸空的問題，整個過程不需要使用壓力焊接方式，相對而言，拖動焊接更加恰當。

2.3極性元件焊接問題處理方法

極性元件的主要焊接問題為焊反問題，對此問題的解決處理是采取重焊與拆焊方式。進行拆焊作業時，首先應當全方位檢查極性元件的性能與質量，準確判斷出此元件是否存在質量問題，若質量未合乎標準規范要求，則需第一時間將其更換。PCB雙面板對于極性元件的正負極標注方式為絲印，所以清晰度與準確度有所保障，當然也還是會不可避免地出現絲印有所差池的情況，從而導致極性元件被焊反，為了防止此問題的發生，在進行正式的焊接作業之前應首先對絲印加以明確[3]。

2.4貼片電阻焊接問題處理方法

為了妥善處理好PCB雙面板的貼片電阻焊接問題，就要根據此問題的根本情況來應用對應的處理方法。該部位的高發問題為元件及焊盤位置偏離、虛焊現象，所以可采取進行二次重新焊接或是補焊的方式。現階段，對于貼片電阻的手工焊接主要有兩種方法：一是對該元部件的兩端進行上錫加熱處理，先放置相關元件再進行調整；二是先將元部件的一端固定，焊接另一端，之后再補焊固定一端。這兩種焊接方式都有著各自的優缺點，第一種方法的突出優勢為，其可保證焊接效率，焊接時間滿足于流水線生產根本要求，局限性在于，焊錫處理需要經過兩次溶化過程，易造成焊錫流動系數下降，焊接表現呈坑洼暗淡狀態，溫度過熱情況發生概率變大，還會被電路板上的焊盤焊錫量所干擾，因為當兩個焊盤的加錫量未保持一致，則安裝貼片電阻時可能會出現歪斜情況，導致貼片電阻焊盤及電路板焊盤無法對正。相比于第一種方法來說，第二種方法的操作性更強，它隸屬于五步焊接法范疇，更加契合焊接原理，而且還能控制各個部位的焊接時間低于3s，提升焊接可靠系數，焊點表面也較為光亮，可保證美觀性。所以，對于貼片電阻的焊接問題處理應優先考慮使用第二種方法。

2.5其他焊接問題處理方法

除了上述幾種PCB雙面板手工焊接問題之外，在拆焊PCB雙面板時還可能會發生銅箔翹起等問題，若此問題較為嚴重，修理難度系數較高或是需投入較大的修理成本也無法保證其性能恢復，可判定為其無修理必要，則采取導線連接的方式來重新更換電路板。而對于電路板的短路問題來說，其處理流程應當為先檢查元件性能，判斷是否因焊接工藝應用不恰當而使得元件被焊反，之后再仔細檢查電路板質量，確保不是由于電路板質量不過關而引發短路故障，由此來逐步排查引起短路問題的根本原因。當原因明確后，是因電路板本身情況，則可割斷電路板導線；若是因電路板焊點處有著過大錫量所引起，則要采取拆焊處理手段，對焊腳清理完成后再次開展焊接工作[4]。

2.6PCB雙面板手工焊接要點

上述內容都是針對PCB雙面板出現手工焊接問題之后的處理方法，是一種事后行為，為了能夠切實降低焊接問題出現概率，還應當著重加強事前和事中控制，進一步優化提升手工焊接工藝，對各個焊接要點做到有效把控。

（1）焊接處理PCB雙面板時，要嚴格按照焊接步驟進行作業，杜絕出現焊接步驟混亂情況，采取五步焊接法的方式，使用刀型烙鐵頭完成焊接操作處理，先提前準備好施焊，將焊件進行加熱處理，將其送入焊絲，經過一定時間后將焊絲移開，最后移開烙鐵。

（2）PCB雙面板的焊接時間控制也十分關鍵，通常來說，此元部件的焊接總體時間不能超過5s，烙鐵頭和焊件的接觸時間需低于3s，貼片元件的各個焊點為1～3s，直插元件則為2～3s。錫焊作業所采取的加熱速度要根據實際情況來相應調整，若是使用小烙鐵來焊接大焊件，則需延長錫焊時間，由此才能夠更好地契合錫料溫度。通常來說，將加熱時間延長容易損害電子產品裝配，對于焊點結合層來說，若加熱時間過長，其厚度高出合理區間，從而使得焊點性能劣化；塑料材料與印刷版的受熱時間過長會產生變形變質問題；元器件受熱后性能會裂化，嚴重情況下還會導致性能完全失效；焊點的表面位置會因為溫度過高而使得焊劑被揮發，表面沒有保護后而氧化。由此可以看出，最佳的焊接時間為在確保焊料可潤濕焊件的基礎上盡可能縮短焊接時間[5]。

（3）在焊接PCB雙面板之前，需仔細檢測電路板各方狀況，因為從以往的經驗來看，焊接人員往往不會特別注意電路板的印刷質量，所以也不會采取檢測處理，也正是由于這一原因，導致電路板質量不過關，在對其進行焊接處理時，頻頻出現短路、毛刺、短路等不良問題，再加上問題處理不夠及時，導致其進一步惡化，所以要特別注意此方面問題。

（4）還需檢測電路元件，此工序有著重要作用，是確保電路板處于正常工作狀態下的關鍵，檢測工序可將質量不過關的元件剔除，所進入下一道工序的元件都為合格狀態。由于PCB雙面板有著大量的電路元件，所以檢測過程相對較為復雜繁瑣，所以焊接人員一般會采取抽查方式，此方式的弊端在于無法準確篩選出質量未達標的元件，應采取并落實逐個檢測的方式，為了加快檢測時間，提升檢測效率，應深化落實流水線模式[6]。

（5）在焊接過程中，對于烙鐵頭的清潔度以及撤離角度掌握不可忽視。手工焊接PCB雙面板時，烙鐵頭長時間處于工作狀態下易產生掛錫與變色氧化情況，若清理不及時，則會使得烙鐵頭臟污，對焊錫量與焊點質量造成不良影響。烙鐵頭在焊接作業的撤離角度應當為45°，由此最終的焊點形狀合乎要求且美觀，還可規避橋連現象。除此之外，對于PCB雙面板的特殊元件應提前做好鮮明標識，包含需替代元件、提前焊接的元件、電路板極性印刷錯誤元件等。

3結語

綜上所述，PCB雙面板作為電子產品中起到重要作用的電子元件，當其出現手工焊接問題時，會導致其最終的使用質量大打折扣，所以需要全方位地了解其手工焊接問題，在此基礎上采取相應的問題處理方法，具體包括正確識別PCB雙面板焊接問題、芯片焊接問題處理方法、極性元件焊接問題處理方法、貼片電阻焊接問題處理方法、其他焊接問題處理方法以及明確手工焊接要點。

參考文獻

[1] 李繼嵐，韓冰，周昊，等.高速PCB多面板過孔阻抗匹配的優化與改善[J].工業控制計算機，2022，35（8）：157-158.

[2] 韓璽.電子產品PCB雙面板手工焊接缺陷研究[J].電子質量，2021（9）：42-45.

[3] 陳艷麗，劉靜，張祺等.應用于PCB焊接檢測的圖像拼接算法研究[J].自動化儀表，2023，44（8）：96-98，105.

[4] 易歡，汪志成.基于機器視覺的PCB焊接缺陷檢測系統研究[J].儀表技術，2023（3）：55-58.

[5] 李新宇，溫丹麗.多線路PCB單面板的設計與實現[J].電子制作，2020（7）：83-84.

[6] 陰濤.對PCB雙面板手工焊接缺陷的探討[J].科技創新與應用，2018（28）：114-115.