印制电路板可焊性及温升因素分析

电路板孔可焊性不好，将会产生虚焊缺陷，影响电路中元件的参数，导致多层板元器件和内层线导通不稳定，引起整个电路功能失效。所谓可焊性就是金属表面被 熔融焊料润湿的性质，即焊料所在金属表面形成一层相对均匀的连续的光滑的附着薄膜。影响印刷电路板可焊性的因素主要有：(1)焊料的成份和被焊料的性质。焊料是焊接化学处理过程中重要的组成部分，它由含有助焊剂的化学材料组成，常用的低熔点共熔金属为Sn-Pb或Sn-Pb-Ag，其中杂质含量要有一定的分比控制，以防杂质产生的氧化物被助焊剂溶解。焊剂的功能是通过传递热量，去除锈蚀来帮助焊料润湿被焊板电路表面。一般采用白松香和异丙醇溶剂。(2)焊接温度和金属板表面清洁程度也会影响可焊性。温度过高，则焊料扩散速度加快，此时具有很高的活性，会使电路板和焊料溶融表面迅速氧化，产生焊接缺陷，电路板表面受污染也会影响可焊性从而产生缺陷，这些缺陷包括锡珠、锡球、开路、光泽度不好等。
 
电路板和元器件在焊接过程中产生翘曲，由于应力变形而产生虚焊、短路等缺陷。翘曲往往是由于电路板的上下部分温度不平衡造成的。对大的PCB，由于板自身重量下坠也会产生翘曲。普通的PBGA器件距离印刷电路板约，如果电路板上器件较大，随着线路板降温后恢复正常形状，焊点将长时间处于应力作用之下，如果器件抬高就足以导致虚焊开路。在布局上，电路板尺寸过大时，虽然焊接较容易控制，但印刷线条长，阻抗增大，抗噪声能力下降，成本增加；过小时，则散热下降，焊接不易控制，易出现相邻 线条相互干扰，如线路板的电磁干扰等情况。因此，必须优化PCB板设计：(1)缩短高频元件之间的连线、减少EMI干扰。(2)重量大的(如超过20g)元件，应以支架固定，然后焊接。

 

引起印制板温升的直接原因是由于电路功耗器件的存在，电子器件均不同程度地存在功耗，发热强度随功耗的大小变化。印制板中温升的2种现象：(1)局部温升或大面积温升;(2)短时温升或长时间温升。在分析PCB热功耗时，一般从以下几个方面来分析。1. 电气功耗(1)分析单位面积上的功耗;(2)分析PCB电路板上功耗的分布。2.印制板的结构(1)印制板的尺寸;(2)印制板的材料。3.印制板的安装方式(1)安装方式(如垂直安装，水平安装);(2)密封情况和离机壳的距离。4.热辐射(1)印制板表面的辐射系数;(2)印制板与相邻表面之间的温差和他们的绝对温度;5热传导(1)安装散热器;(2)其他安装结构件的传导。6.热对流(1)自然对流;(2)强迫冷却对流。

从PCB上述各因素的分析是解决印制板的温升的有效途径，往往在一个产品和系统中这些因素是互相关联和依赖的，大多数因素应根据实际情况来分析，只有针对某一具体实际情况才能比较正确地计算或估算出温升和功耗等参数。