PCB焊盘脱落怎么防？实测金手指处理与温度曲线设置

本人亲自实现对Altium Designer 21以及JBC C245电烙铁的测量, 踩过焊盘铜箔出现剥离状况的坑, 新手依照步骤逐个操作, 便能够轻易躲开这类常见情形。打造电路板最怕的就是在修理电路板时看上去完好, 一旦加热焊盘就翘起, 甚而整块掉落, 这不但浪费物料, 更耽搁项目进程。许多时候并非因为技术欠缺, 而是对于热应力以及机械强度的理解不足, 致使在微观层面破坏了PCB的层间结合力。

为什么高温会让焊盘脱落？

有热膨胀系数的是PCB板材本身, FR-4材料在高温时会发生微小的形变。当烙铁头温度过高, 或者加热时间过长, 覆铜板与基材之间的膨胀差异就会拉扯焊盘。特别是多层板这种, 内层铜箔较薄, 一旦受热不均, 便极易从基材上分离。

好多刚开始学习的人, 欢喜将烙铁的温度, 开到400度以上, 认为如此一来, 融化锡的速度就会快。实际上, 对于平常的0402封装部件, 或者通孔类元件而言, 350度至370度已然足够。过高的温度, 不但会加快氧化的速度, 还会致使助焊剂过早地挥发, 从而失去保护的作用, 进而造成焊点出现虚焊的状况, 或者使得焊盘受到损伤。正确的操作办法是, 依据焊点的大小以及板的厚度, 来调整温度。薄板要用低温, 时间要短, 厚板则要适当用高温, 不过要配合预热。

如何避免焊接时的机械损伤

热应力之外, 焊盘脱落的主因还有机械损伤。拆卸密集引脚芯片时, 若用力撬动, 且烙铁头在焊盘上来回刮擦, 会直接破坏铜箔与基材的结合。尤其使用吸锡带清理焊盘时, 若压力过大, 极易将薄薄的焊盘与铜箔一同带走。

使用吸锡带时, 建议保持烙铁头与吸锡带角度尽量平行, 轻轻按压就行,别用力下压, 同时要确保烙铁头尖端干净且上锡良好, 通过热传导而非物理摩擦来熔化焊锡, 对于多引脚元件, 采用拖焊方式比逐个拆卸更安全, 减少了对单个焊盘的反复加热及操作。

关键参数设置与方案对比

实际操作当中, 参数的挑选相当关键, 推荐把烙铁温度设定在365±5℃, 此范围既能确保焊锡具备良好的流动性, 又可将对PCB的热冲击减小到最低, 要是进行在线维修, 建议运用恒温烙铁, 防止温度波动引发的意外损伤。

在对比这两种方案时, 一种是运用热风枪来进行拆卸工作, 另一种则是借助烙铁进行拆卸。热风枪适用于BGA等那种密集封装形式, 然而其热量分布较为广泛, 进而容易致使周围元件受到热影响, 或者使焊盘整体升温速度过快。烙铁适合通孔以及分立元件, 它的热量比较集中, 并且可控性很强。针对小面积焊盘的修复而言, 烙铁配合细尖头烙铁头是更为稳妥的一种选择, 这是由于它能够精准地控制热源所处位置, 从而减少对周边区域所造成的影响。

焊盘脱落后的应急处理

即便再怎么小心谨慎, 偶尔还是会碰到焊盘脱落的状况。在这个时候, 既不要惊慌失措, 又不要强行去进行焊接操作。正确的做法是, 首先要用刀片轻轻地刮开脱落焊盘周边的阻焊层, 以此露出底下的铜箔, 接着用飞线连接到附近的过孔或者走线上。要是飞线存在困难, 那么可以使用导电银胶来进行局部修补, 虽说其导电性比不上原生铜箔, 然而在非高频信号线上还是能够被接受的句号。

这种方法对高频信号线用不上, 对大电流供电线路也不适用, 原因在于飞线以及银胶会使阻抗增加, 进而增多电感量, 如此便会对电路性能造成影响。针对这些关键线路而言, 建议直接去更换PCB板, 或者借助专业的盲埋孔技术来实施修复, 然而这需要具备较高的专业设备以及技能, 普通爱好者是很难达成的。