PCBA虚焊及解决PCBA虚焊的方法
电路板焊接虚焊问题的防范措施
电路板焊接虚焊问题的防范措施
电路板焊接虚焊问题是电子制造中常见的质量问题，虚焊指的是焊接点与焊接接触面不牢固，可能会导致电路板的不良连接或短路。
为了防范虚焊问题，需要采取一系列措施：
1. 设计阶段，在电路板设计阶段，需要合理规划焊接点的位置和布局，避免焊接点之间距离过近或过远，以及避免过小的焊接垫和过细的焊线，这样可以降低虚焊的发生概率。
2. 材料选择，选择高质量的焊接材料，包括焊料和焊盘。
确保焊料的成分和性能符合要求，焊盘表面清洁平整。
3. 工艺控制，严格控制焊接工艺参数，包括焊接温度、时间和压力。
合理的焊接温度和时间可以确保焊料充分熔化和扩散，从而减少虚焊的可能性。
4. 设备保养，定期检查和维护焊接设备，保证设备的正常运行状态。
确保焊接设备的稳定性和精准度，以减少虚焊的发生。
5. 质量检测，建立完善的焊接质量检测体系，包括目视检查、
X射线检测、超声波检测等方法，及时发现和修复虚焊问题。
综上所述，电路板焊接虚焊问题的防范措施需要从设计、材料、工艺、设备和质量检测等多个方面全面考虑，只有全面有效地采取
这些措施，才能有效降低虚焊问题的发生率，提高电路板的质量和
可靠性。
PCBA之BGA虚焊原因及改善
PCBA之BGA焊点“虚焊”一、概念：电路板调试过程中，会出现“BGA器件外力按压有信号，否则没有信号的现象"，我们称之为“虚焊”。
二、原因分析：从焊点的形貌方面分析，BGA焊点的接收标准在IPC-A-610D中的定义为：优选的BGA经X光检测，焊点光滑、边界清晰、无空洞，所有焊点的直径、体积、灰度和对比度均一样，位置准确，无偏移或扭转，无焊锡球，如图1所示。
实际经验得出明显的虚焊焊点形状不规则或圆形四周不光滑或焊点尺寸小，如图2所示。
图1 图22.1焊球及焊盘表面氧化若器件焊球氧化或PCB板焊盘氧化，焊料很难与焊盘之间形成牢固的冶金结合，从而不能提供持续可靠的电气性能，即表现为“虚焊”现象。
2.2焊点裂纹若BGA焊点在界面处出现裂纹，从而导致机械及电气性能失效，我们也称之为“虚焊”。
BGA焊点裂纹主要是因为PCB基板和元器件的基膨胀系数不匹配（FR4的CTE为18ppm/℃，而硅芯片的CTE为2.8ppm/℃），焊点中存在残余应力而导致的。
BGA焊点（无论是SnPb还是SnAgCu焊点）裂纹绝大多数都是出现在焊球与器件的基板之间，即封装一侧，并且裂纹非常靠近封装一侧的金属间化合物。
软件模拟与试验结果是吻合的。
个人认为这种结论在一定程度上暴露了器件本身存在的质量问题。
如图3、4为BGA焊点的金相分析图及光学检测图，裂纹出现在器件上端。
IPC-A-610D中指出：只要裂纹底部不深入到焊点内部影响电气及力学性能就能判定为合格。
但如果焊点中有裂纹，可能暂时不会影响整机的电气性能，但是在高低温循环或冲击的载荷下裂纹进一步扩展使焊点断开，则会导致整机失效。
因此在实际生产中，尤其是军品，BGA焊点是不允许出现裂纹的。
2.3冷焊焊点在回流阶段，如果焊料在液相线以上温度时间过短，焊料与焊球还没有充分融合到一起随即进入冷却区，这样就会出现冷焊焊点，这种焊点表面粗糙，长期可靠性差，很容易引起焊点失效，形成“虚焊”。
焊接电路板虚焊问题点及解决方法
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虚焊是电路板焊接过程中常见的问题，主要表现为焊点与焊接面之间存在空隙或者未完全粘合。
PCBA虚焊改善方案
产生的主要原因 1.焊锡质量差 2.锡量不足 3.烙铁头的温度过高或过有低，表面层氧化 4.焊接时间太长或太短，掌握得不好 5.焊接中焊锡尚未凝固时，焊接元件松
虚焊检查方法 通电后敲零件(不适用)，摇晃零件(不适用)，烧机检测(不适用) 正确的外观检查方法：使用10倍放大镜，仔细检查焊点(焊锡表面应完整、连续平滑)
10倍手持式放大镜，带LED光源
解决虚焊的方法
解决虚焊的方法
虚焊的主要原因有以下几个方面：
1. 加热不足：加工工艺要求的焊接温度不足，导致焊接材料溶解不够，所以会出现虚焊现象。
2. 熔化时间短：熔化时间太短，焊接时间太短，没有让焊接金属有足够的时间来完成焊接，所以会出现虚焊现象。
3. 松动：膨胀金属层和被焊金属材料容易松动，使焊接温度下降，导致焊接时间延长，熔化金属溶解不够，所以出现虚焊的现象。
4. 熔融池错位：由于焊接接头封口以及工艺定义中焊缝的形状，熔融池会错位，焊接材料就不能很好的溶解，从而出现虚焊现象。
为了解决虚焊问题，可以采取以下方法：
1. 调整焊机参数：控制焊接速度，加大功率、电流和焊接时间，以确保焊接温度稳定，保证焊接材料的溶解度；
2. 提高焊接技术：熟悉焊接工艺，熟悉焊接熔接技术，提高焊接的技术水平，
从金属的毛坯到焊接；
3. 选择恰当的焊材：根据工件材料的性能和焊接技术要求，选择恰当的焊材；
4. 更换错误焊材：如果选择了不适用的焊材，更换一种适用的；
5. 检查焊材粘度：焊材老化过久容易出现虚焊，所以应及时检查焊材的散点粘度来改善虚焊现象；
6. 更换加工台：如果焊接加工台表面有凹凸不平的情况，也会影响焊接质量，应及时更换平整的加工台。
PCB焊接短路及虚焊问题分析与对策
The problem of PCB short circuit and poor soldering analysisPCB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 shortcircuit 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。
电路板虚焊的主要成因及解决办法
632023年4月上 第07期 总第403期工艺设计改造及检测检修China Science & Technology Overview1.电路板虚焊的定义虚焊是指焊料与器件的引脚和焊盘之间没有形成金属化物层（IMC），只是简单地依附在焊接件表面所形成的缺陷。
IMC 的厚度直接决定了焊接的质量[1]。
一般认为，当IMC 厚度在1.5um ～3.5um 时，焊点具有良好的强度和电气连接的性能。
当IMC 厚度小于0.5um 时，由于IMC 太薄，几乎没有强度，当IMC 厚度大于4um 时，由于IMC 太厚，连接处会失去弹性，极易使焊点产生开裂。
润湿也是虚焊的一个判断依据，润湿角是指焊料与母材之间的界面和焊料融化后焊料表面切线之间的夹角θ[2]。
当30°<θ<45°时，焊点的机械强度最好。
55°<θ<90°时，焊接的强度降低，液态钎料和集体金属表面之间缺乏润湿亲和力，潜伏着虚焊的危险性。
当θ>90°时，表示不润湿，会产生虚焊。
2.电路板虚焊的检测方法虚焊的表现形式有很多，比如使焊点成为有接触电阻的连接状态；比如连接时通时不通；比如有的焊点开始时尚好，但在电路工作长时间后，受温度、湿度、振动等环境条件的影响，接触表面逐渐被氧化，接触变得不完全，导致电路工作不正常。
因为表现形式的多样性，虚焊的检测方法也呈现多样性，具体有如下几种。
（1）直接观察法：采用目视或者3D 数字显微镜对同侧焊点进行观察，如果有部分焊脚翘起，说明该处焊点状态异常，可能发生了虚焊。
直接观察法是最广泛使用的一种非破坏性检查方法，对部分表面焊接缺陷检测效率较高，比较依赖操作者的工作经验，费时、费力，容易误检、漏检，无法检出焊点内部隐藏的缺陷。
如图1所示。
（2）晃动法：在外观检查中发现有可疑现象时，可用手、牙签等工具对焊接部位进行轻轻拨动，感觉元件有松动迹象，可判断有虚焊。
PCBA焊接不良的问题解决方法
PCBA焊接不良的问题解决方法1.问题解决之概论当PCBA焊接问题发生时，首先必须检查的是制造过程的基本条件。
我们将它归类为以下三大因素﹕1 . 1 材料问题﹕这些包括焊锡的化学材料如助焊剂、油、锡、清洁材料，还有PCB 的包覆材料。
如防氧化树脂、暂时或永久性的防焊油墨及印刷油墨等。
1 .2 焊锡性的不良﹕这涉及所有的焊锡表面，像零件(包括表面粘着的零件/SMT 零件)、PBC 及电镀贯穿孔，都必须被列入考虑。
1 . 3 生产设备的偏差﹕包括机器设备和维修的偏差以及外来的因素、温度、输送带的速度和角度，还有浸泡的深度等等，是和机器有直接关系的变量。
除此之外，通风、气压之降低和电压的娈化等等之外来因素也都必须被列入分析的范围之内。
每个问题皆有它不同之处，不能一概而论。
以下是一系列标准的检查步骤。
可以帮忙您找出问题的来源。
步骤一﹕焊锡流程中，变量最小的应属于机器设备，因此第一个检查它们，为了达到检查的正确性，可用独立的电子议器辅助，比如用温度计检测各项温度、用电表精确的校正机器参数。
从实际作业及记录中，找出最适宜的操作条件。
注意﹕在任何情况下，尽量不要想调整机器设备来克服一些短暂的焊锡问题，这样的调整可能会寻致更大的问题发生﹗步骤二﹕接下来检查所有的焊锡材料。
助焊剂的比重、透明度、颜色、离子含量等及锡铅合金的纯度，这是一项持续的工作，定期检查加上不定期抽检，都有助于其品质的确保。
步骤三﹕PBC 及零件的焊锡性不良，是造成焊锡问题最大的因素。
研究PBC 之焊锡问题，必须先把其祂可能发生的变量固定或隔离，然后逐一探讨。
例如当零件脚发生焊锡不良时，可以先锁定其祂变量，只针对这些焊锡不良的零件脚彻底〔比较〕与〔分析〕，这种方式的追踪，问题的来源很快就会明朗步骤四﹕检查贯穿孔(PTH)的品质，冲孔、钻孔等缺点，可以放大这设备看出贯穿孔表面是否平整、干净或是有其祂杂质、断列或电镀的厚度标不标准。
追查焊锡问题的过程中，原理和观念正确外，步骤是非常重要的。
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PCBA虚焊及解决PCBA虚焊的方法
什么是PCBA虚焊?
就是表面看起来是焊连了，实际内部并没有通，或者处于可能通也可能不通的中间不稳定状态。
这样最可恶。
找起问题来比较困难。
就是常说的冷焊（cold solder），有些是因为焊接不良或少锡造成元件脚和焊垫没有导通，其他还有因为元件脚、焊垫氧化或有杂质造成。
肉眼的确不容易看出。
PCBA虚焊是常见的一种线路故障，有两种，
一种是在生产过程中的，因生产工艺不当引起的，时通时不通的不稳定状态；
另外一种是电器经过长期使用，一些发热较严重的零件，其焊脚处的焊点极容易出现老化剥离现象所引起的。
如何判断的话，楼主可以到网上去搜索一下，很多的方法。
英文名称cold solder，一般是在焊接点有氧化或有杂质和焊接温度不佳，方法不当造成的.实质是焊锡与管脚之间存在隔离层.它们没有完全接触在一起.肉眼一般无法看出其状态. 但是其电气特性并没有导通或导通不良.影响电路特性.
对元件一定要防潮储藏.对直插电器可轻微打磨下.在焊接时，可以用焊锡膏和助焊剂.最好用回流焊接机.手工焊要技术好.只要第一次焊接的好.一般不会出现"电器经过长期使用，一些发热较严重的零件，其焊脚处的焊点极容易出现老化剥离现象所引起的". 这是板基不好.
解决PCBA虚焊的方法:
我想这个问题应该是：有什么好办法较容易发现PCBA虚焊部位。
1）根据出现的故障现象判断大致的故障范围。
2）外观观察，重点为较大的元件和发热量大的元件。
3）放大镜观察。
4）扳动电路板。
5）用手摇动可疑元件，同时观察其引脚焊点有否出现松动。
什么会出现虚焊?如何防止?
虚焊是最常见的一种缺陷。
有时在焊接以后看上去似乎将前后的钢带焊在一起，但实际上没有达到融为一体的程度，结合面的强度很低，焊缝在生产线上要经过各种复杂的工艺过程，特别是要经过高温的炉区和高张力的拉矫区，所以虚焊的焊缝在生产线上极易‘造成断带事故，给生产线正常运行带来很大的影响。
虚焊的实质就是焊接时焊缝结合面的温度太低，熔核尺寸太小甚至未达到熔化的程度，只是达到了塑性状态，经过碾压作用以后勉强结合在一起，所以看上去焊好了，实际上未能完全融合。
分析虚焊的原因和步骤可以按以下顺序进行：
(1)先检查焊缝结合面有无锈蚀、油污等杂质，或凸凹不平、接触不良，这样会使接触电阻
增大，电流减小，焊接结合面温度不够。
(2)检查焊缝的搭接量是否正常，有无驱动侧搭接量减小或开裂现象。
搭接量减小会使前后
钢带的结合面积太小，使总的受力面减小而无法承受较大的张力。
特别是驱动侧开裂现象会造成应力集中，而使开裂越来越大，而最后拉断。
(3)检查电流设定是否符合工艺规定，有无在产品厚度变化时电流设定没有相应随之增加，使焊接中电流不足而产生焊接不良。
(4)检查焊轮压力是否合理，若压力不够，则会因接触电阻过大，实际电流减小，虽然焊接控制器有恒电流控制模式，但电阻增大超过一定的范围(一般为15％)，则会超出电流补偿的极限，电流无法随电阻的增加而相应增加，达不到设定的数值。
这种情况下系统正常工作时会发出报警。
在实际操作中，若一时无法分析出虚焊发生的确切原因，可以将钢带的头尾清理干净以后，加大焊接搭接量，适当增加焊接电流和焊轮压力再焊一次，并在焊接中密切注意焊缝的形成状态，大部分情况下都可以应急处理好问题。
当然，如果出现控制系统问题，或电网电压波动等使焊缝虚焊就必须采取其他措施加以解决。
焊接品质的控制
要想焊接好,设计时就要控制好,还有焊接的火侯也是很关键的,以下是流水作业长遇到的问题及解决方法,抛砖引玉!关键是要实践中了解.
一、焊接前对印制板质量及元件的控制
1.1 焊盘设计
(1)在设计插件元件焊盘时，焊盘大小尺寸设计应合适。
焊盘太大，焊料铺展面积较大，形成的焊点不饱满，而较小的焊盘铜箔表面张力太小，形成的焊点为不浸润焊点。
孔径与元件引线的配合间隙太大，容易虚焊，当孔径比引线宽0.05 - 0.2mm,焊盘直径为孔径的2 - 2.5倍时，是焊接比较理想的条件。
(2)在设计贴片元件焊盘时，应考虑以下几点：为了尽量去除“阴影效应”，SMD的焊端或引脚应正对着锡流的方向，以利于与锡流的接触，减少虚焊和漏焊。
波峰焊时推荐采用的元件布置方向图如图1所示。
波峰焊接不适合于细间距QFO、PLCC、BGA和小间距SOP器件焊接，也就是说在要波峰焊接的这一面尽量不要布置这类元件。
较小的元件不应排在较大元件后，以免较大元件妨碍锡流与较小元件的焊盘接触造成漏焊。
1.2 PCB平整度控制
波峰焊接对印制板的平整度要求很高，一般要求翘曲度要小于0.5mm，如果大于0.5mm 要做平整处理。
尤其是某些印制板厚度只有1.5mm左右，其翘曲度要求就更高，否则无法保证焊接质量。
1.3 妥善保存印制板及元件，尽量缩短储存周期在焊接中，无尘埃、油脂、氧化物的铜箔及元件引线有利于形成合格的焊点，因此印制板及元件应保存在干燥、清洁的环境下，并且尽量缩短储存周期。
对于放置时间较长的印制板，其表面一般要做清洁处理，这样可提高可焊性，减少虚焊和桥接，对表面有一定程度氧化的元件引脚，应先除去其表面氧化层。
二、生产工艺材料的质量控制
在波峰焊接中，使用的生产工艺材料有：助焊剂和焊料。
分别讨论如下：
2.1 助焊剂质量控制
助焊剂在焊接质量的控制上举足轻重，其作用是:
(1)除去焊接表面的氧化物；
(2)防止焊接时焊料和焊接表面再氧化；
(3)降低焊料的表面张力；
(4)有助于热量传递到焊接区。
目前，波峰焊接所采用的多为免清洗助焊剂。
选择助焊剂时有以下要求：
(1)熔点比焊料低；
(2)浸润扩散速度比熔化焊料快；
(3)粘度和比重比焊料小；
(4)在常温下贮存稳定。
v 2.2 焊料的质量控制
锡铅焊料在高温下（250℃）不断氧化，使锡锅中锡－铅焊料含锡量不断下降，偏离共晶点，导致流动性差，出现连焊、虚焊、焊点强度不够等质量问题。
可采用以下几个方法来解决这个问题：
①添加氧化还原剂，使已氧化的SnO还原为Sn，减小锡渣的产生。
②不断除去浮渣。
③每次焊接前添加一定量的锡。
④采用含抗氧化磷的焊料。
⑤采用氮气保护，让氮气把焊料与空气隔绝开来，取代普通气体，这样就避免了浮渣的产生。
这种方法要求对设备改型，并提供氮气。
目前最好的方法是在氮气保护的氛围下使用含磷的焊料，可将浮渣率控制在最低程度，焊接缺陷最少、工艺控制最佳。
三、焊接过程中的工艺参数控制
焊接工艺参数对焊接表面质量的影响比较复杂，并涉及到较多的技术范围。
3.1 预热温度的控制
预热的作用：①使助焊剂中的溶剂充分挥发，以免印制板通过焊锡时，影响印制板的润湿和焊点的形成；②使印制板在焊接前达到一定温度，以免受到热冲击产生翘曲变形。
根据我们的经验，一般预热温度控制在180 200℃，预热时间1 - 3分钟。
3.2 焊接轨道倾角
轨道倾角对焊接效果的影响较为明显，特别是在焊接高密度SMT器件时更是如此。
当倾角太小时，较易出现桥接，特别是焊接中，SMT器件的“遮蔽区”更易出现桥接；而倾角过大，虽然有利于桥接的消除，但焊点吃锡量太小，容易产生虚焊。
轨道倾角应控制在5°- ７°之间。
3.3 波峰高度
波峰的高度会因焊接工作时间的推移而有一些变化，应在焊接过程中进行适当的修正，以保证理想高度进行焊接波峰高度，以压锡深度为PCB厚度的1/2 - 1/3为准。
3.4 焊接温度
焊接温度是影响焊接质量的一个重要的工艺参数。
焊接温度过低时，焊料的扩展率、润湿性能变差，使焊盘或元器件焊端由于不能充分的润湿，从而产生虚焊、拉尖、桥接等缺陷；焊接温度过高时，则加速了焊盘、元器件引脚及焊料的氧化，易产生虚焊。
焊接温度应控制在250＋5℃。
四、常见焊接缺陷及排除
影响焊接质量的因素是很多的，下表列出的是一些常见缺陷及排除方法，以供参考。
缺陷产生原因焊点不全
1、助焊剂喷涂量不足
2、预热不好
3、传送速度过快
4、波峰不平
5、元件氧化
6、焊盘氧化
7、焊锡有较多浮渣
解决方法
1、加大助焊剂喷涂量
2、提高预热温度、延长预热时间
3、降低传送速度
4、稳定波峰
5、除去元件氧化层或更换元件
6、更换PCB
7、除去浮渣
桥接
1、焊接温度过高
2、焊接时间过长
3、轨道倾角太小
解决方法
1、降低焊接温度
2、减少焊接时间
3、提高轨道倾角
焊锡冲上印制板
1、印制板压锡深度太深
2、波峰高度太高
3、印制板葬翘曲
解决方法
1、降低压锡深度
2、降低波峰高度
3、整平或采用框架。