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PCB可焊性問題的根本原因如何確定?

2018-11-16  瀏覽量:2246

印制電路板生產制造的過程中,焊接質量的好壞會直接影響整機產品質量的好壞。常見的可焊性問題有:潤濕不良、立碑、裂紋、氣孔、假焊、虛焊、上錫不良和夾渣缺陷等。

 

究其原因,到底是什麽導致產品出現此類焊接失效問題的發生呢?這涉及到以下幾個方面:

 

1.助焊劑、焊料等原料的質量是否滿足要求。原料的性能和質量對產品的可焊性產生影響。

 

2.焊接工藝的影響。如時間、溫度的把控,通常情況下溫度越高潤濕性能越好,時間的長短會影響金屬間化合物結構的形成。

 

3.元器件、PCB板本身的質量是否達標。不同批次的組件由於各種環境因素的影響,其性能和質量也會產生相應的變化,元器件、PCB板也影響著整機的可焊性。

 

4.產品的表面鍍層對其潤濕性能產生影響。不同的鍍層類型的可焊性是不同的,鍍層老化嚴重也會使得產品可焊性變差。

 

那麽,我們如何才能準確、高效的找到PCB產品出現可焊性不良問題的根本原因呢?

 

可焊性測試是用於對元器件、印制電路板、焊料和助焊劑等的可焊接性能做壹個定性和定量的評估。五十路

 

同時,隨著無鉛工藝的普及,使得對焊接材料和焊接工藝都提出了新的要求,可焊性測試作為質量管理體系中的壹環,自然也開始變得必要起來!

 

因此,為了提高產品的焊接質量,我們需要對印制電路板進行科學的可焊性測試!

 

所以,今天美信檢測實驗室和大家分享的內容就是印制板的可焊性測試。首先我們來了解壹下相關的知識點:

 

可焊性測試

可焊性測試,英文是“Solderability”。壹般指通過潤濕天平法(wetting balance)這壹方法對元器件、PCB板、PAD、焊料和助焊劑等的可焊接性能做壹定性和定量的評估。

 

現代電子工業的IC封裝、電子元器件組裝到印刷線路板等工藝都需要高質量的互通連接技術,同時對高質量和零缺陷的焊接工藝也不斷提出要求,因此可焊性測試的作用也就日益凸顯。

 

(圖片來源:百度百科)

 

其原理是通過傳感器感知微小的力,結合時間判斷爬錫的力度和潤濕的速度。具體為將樣品置放於夾具上,通過夾具穩定連接於傳感器,將樣品浸入設定溫度下的錫膏,在此期間,通過傳感器將力和時間等數據傳輸到PC,通過軟件形成曲線和數據文件,準確並且量化評估樣品的可焊性好壞。

 

可焊性測試方法

國際上各大標準組織IEC,IPC,DIN,JIS等推薦了各種方法,如邊緣浸焊試驗、浮焊試驗、波峰焊試驗、潤濕天平法試驗等六項。

 

潤濕天平法試驗由於其良好的重復性和再現性,使其成為目前公認推薦使用的進行定性和定量分析的可焊性測試方法。下面我們就通過美信檢測實驗室做過的壹起案例來展示可焊性測試之潤濕天平法測試。

 

典型可焊性測試案例(潤濕天平法測試)

 

美信檢測實驗室收到客戶送檢樣品為某PCB樣品,需要對某壹指定位置進行可焊性測試,檢測該位置的上錫能力。

 

檢測環境:環境溫度  22.3℃;  濕度  54%R.H

檢測標準:IPC J-STD-003C 印制板可焊性測試

檢測條件:

 

檢測範圍:

 

提示:

1.這個建議的標準已被確立為兩層評價格式,其中A組更加嚴格。A組的建議標準比B組的建議標準在大型焊接工藝方面適用的範圍更廣。應該承認的是,B組的建議標準也可以被大型焊接工藝完全采用,但是這是在用戶已經確定了最好的建議組件集成過程的情況下。 

 

2.F(最大力理論值)=t·p·cosα-d·g·v(詳見附錄)

 

3.S(面積)={50%×3.0s×F(最大理論值)}-(2.0s×0.8×V)

 

附錄:

t=焊料的表面張力

p=樣品的最大沈浸深度(以毫米為單位)

V=樣品浸入最大深度時的體積(以立方毫米為單位)

α=最佳條件下的焊料潤濕角度,即α=0°

g=重力加速度,即g=9.8m/s²

 

得到檢測曲線與數據:

(檢測曲線)

 

 

(檢測數據)

最終的到檢測結果:

 

良好的可焊性是確保具有高焊接能力和高可靠度的基礎,因此對我們的產品進行可焊性測試十分必要!可焊性測試的測試標準眾多,美信檢測實驗室簡單羅列了部分,供大家參考:

J-STD-002B 2003-2 元件、接線片、端子可焊性測試

J-STD-003B(2007-3)印刷電路板可焊性測試

IPC-TM-650 2.4.14金屬表面可焊性

IPC-TM-650 2.6.8 熱應力試驗

GB/T 4677 印制板測試方法

IEC60068-2-58/ IEC60068-2-20 可焊性及熱應力試驗

GB2423.28電工電子產品基本環境試驗規程

GB2423.32電工電子產品基本環境試驗規程

MIL-STD-202G 方法208H 可焊性試驗

MIL-STD-202G Mehtod 210F 熱應力試驗

MIL-STD-883G 2003.7 可焊性試驗

 

參考文獻:

《可焊性、焊接能力和焊點可靠性之評估和測試》——馬學輝

《可焊性測試介紹》——百度文庫

 

*** 以上內容均為原創,如需轉載,請註明出處 ***

 

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