提问:PCB 波峰焊后出现引脚之间的桥连,导致短路,尤其是高密度 PCB 的细间距元器件,桥连问题更严重,该怎么排查和解决?
回答:桥连是 PCB 波峰焊中另一个常见缺陷,表现为两个或多个相邻的焊盘或元器件引脚之间被焊锡连接在一起,容易导致短路。对于高密度 PCB 的细间距元器件(如 QFP、SOP 封装),桥连问题尤为突出。作为捷配的 PCB 工艺专家,我从焊盘设计、工艺参数、设备调试三个维度,总结了一套完整的排查和解决指南。
首先,从焊盘设计维度排查。这是解决高密度 PCB 桥连问题的基础。如果焊盘之间的间距过小,波峰焊时熔化的焊锡容易在相邻焊盘之间形成连接;如果焊盘设计过长,焊锡会沿着焊盘延伸,导致桥连。捷配在设计高密度 PCB 时,会严格按照元器件的数据手册,优化焊盘尺寸和间距。比如,对于 0.5mm 间距的 QFP 封装,焊盘宽度通常设计为 0.25-0.3mm,焊盘之间的间距不小于 0.2mm。此外,还可以在焊盘之间设置阻焊坝,阻止焊锡流动,避免桥连。阻焊坝的宽度通常为 0.1-0.15mm,高度与阻焊层厚度一致。
其次,从波峰焊工艺参数维度排查。工艺参数不当是导致桥连的主要原因。首先是助焊剂涂覆量 —— 涂覆量过多,会导致焊锡流动性过强,容易在相邻焊盘之间形成桥连;涂覆量过少,则无法有效去除氧化层,导致润湿性差。其次是预热温度 —— 预热温度过低,助焊剂活化不充分,焊锡润湿性差,容易形成桥连;预热温度过高,助焊剂提前分解,也会影响润湿性。最后是波峰温度和传输速度 —— 波峰温度过高,焊锡流动性过强;传输速度过慢,焊锡与 PCB 接触时间过长。两者都会导致焊锡在焊盘之间堆积,形成桥连。
最后,从设备调试维度排查。波峰焊设备的调试直接影响桥连缺陷的发生率。首先是波峰形态 —— 对于细间距元器件,建议使用层流波,层流波平稳、无飞溅,能减少焊锡在相邻焊盘之间的堆积;而湍流波容易导致焊锡飞溅,增加桥连风险。其次是波峰高度 —— 波峰高度过高,会导致焊锡淹没元器件引脚,增加桥连风险;波峰高度过低,则无法充分润湿焊盘。最后是夹具设计 —— 如果夹具遮挡了部分焊盘,会导致焊锡流动不畅,形成桥连,因此要优化夹具设计,确保焊盘充分暴露。
捷配在处理高密度 PCB 桥连问题时,通常会先优化焊盘设计,设置阻焊坝,然后调整工艺参数,选择合适的波峰形态。比如,曾有一个物联网模块 PCB 订单,细间距 QFP 封装出现桥连,我们通过增加阻焊坝、调整预热温度和波峰形态,成功解决了问题。总结来说,桥连问题需要从设计、工艺、设备三个维度综合解决,才能确保高密度 PCB 的焊接质量。