No.1 定義
Q:什么是可焊性測試?
A:可焊性測試(Solderability)指通過潤濕天平法的原理對元器件、PCB板、PAD、焊料及助焊劑等可焊接性能做定性與定量的評估。
其對現(xiàn)代電子工業(yè)的1級(IC封裝)、2級(電子元器件組裝到印刷線路板)的工藝以及高質(zhì)量與零缺陷的焊接工藝都有極大的幫助。
潤濕天平法:
原理圖
濕潤曲線
No.2 可焊性試驗
#01 助焊劑、有鉛/無鉛焊料可焊性測試
標(biāo)準(zhǔn):JIS-Z3198-4
A法:潤濕平衡法
B法:接觸角法
#02 印制板可焊性測試
邊緣浸焊測試
測試適用于印制板表面導(dǎo)體和連接盤的邊緣浸焊測試。
每一個被測表面(如每個焊盤)應(yīng)有至少95%的面積潤濕良好。剩余的面積允許存在小針孔、退潤濕、表面粗糙等缺陷,但不能集中在一個區(qū)域。被評定區(qū)域內(nèi)應(yīng)當(dāng)無不潤濕和暴露金屬基材等現(xiàn)象。
擺動浸焊測試
測試適用于鍍覆孔、表面導(dǎo)體和焊盤的擺動浸焊測試。
表面評定同邊緣浸焊測試。
覆銅孔評定:1級、2級、3級。
1級和2級產(chǎn)品焊料應(yīng)當(dāng)完全潤濕鍍覆孔孔壁和直徑小于1.5mm的塞孔孔壁。
3級產(chǎn)品如果焊料在所有鍍覆孔內(nèi)攀升,說明試樣被成功焊接。焊料應(yīng)當(dāng)完全潤濕孔壁,鍍覆孔孔壁應(yīng)當(dāng)無任何不潤濕或暴露金屬基材的現(xiàn)象。
浮焊測試
該測試適用于鍍覆孔、表面導(dǎo)體和焊盤的浮焊測試
試驗前應(yīng)當(dāng)徹底去除熔焊料表面的浮渣和助焊劑殘留物。然后將樣品的滑到熔融的焊料上,漂浮時間最長為5分鐘,使試樣在熔融焊料中的浸入深度不超過樣厚度的50%。達(dá)到停留時間后,將樣品從焊料中取出。保持試樣水平不動,直到焊料凝固。
波峰焊測試
該測試適用于鍍覆孔、表面導(dǎo)體和焊盤的波峰焊測試。
設(shè)定并記錄下列參數(shù):夾板方式(如有要求) 、傳送速度、預(yù)熱、有或無防氧化油的焊接裝置、設(shè)備過程控制、傾斜角度、板預(yù)熱溫度和焊接溫度。焊料溫度應(yīng)當(dāng)為235±5 °C。
表面貼裝工藝模擬測試
該測試模擬了再流焊工藝過程中表面貼裝印制板的實際性能。
模板/絲?--- 焊膏涂敷?具 -- 試樣--再流焊設(shè)備
表面評定接受/拒收標(biāo)準(zhǔn)同邊緣浸焊測試。
潤濕稱量法
標(biāo)準(zhǔn)
該測試適用于鍍覆孔、表面導(dǎo)體和連接盤的潤濕稱量測試。
#03 元器件的可焊性試驗
標(biāo)準(zhǔn)
IPC/EIA/JEDEC J-STD-002C
GB2423.28/GB2423.32
IEC60068-2-58/20
MIL-STD-202G
樣品預(yù)處理
1類:無蒸汽老化要求;
2類:(非錫或錫鉛鍍層):1h±5min蒸汽老化;
3類:(默認(rèn)的錫或錫鉛鍍層):8h±15min蒸汽老化
試驗
焊接溫度:有鉛焊接245±5℃;無鉛焊接255±5℃。
錫浴(焊料槽)試驗
有引腳元器件;
無引腳元器件;
金屬線材類:接線片、小垂片、接線端子、電纜線等。
潤濕稱量法
有引腳元器件;
無引腳元器件;
小球法進(jìn)行潤濕稱量測試。
No.3 可焊性與可靠性
可焊性&焊接能力&焊點可靠性概念區(qū)分
可焊性:一般指金屬表面被熔融焊料潤濕的能力。
可焊性測試主要測試鍍層可潤濕能力的穩(wěn)健性。通常用于判斷元器件和PCB在組裝前的可焊性是否滿足規(guī)定的要求。
焊接能力用于評價在規(guī)定的工藝條件下,助焊劑與焊料共同作用,讓元器件焊接到PCB上的能力。
焊接能力涉及的是實際生產(chǎn)條件中應(yīng)用的工藝條件、材料(助焊劑和焊料)、元器件、PCB、設(shè)備以及設(shè)計等。
焊點可靠性指的是焊點在規(guī)定的時間與條件下,完成規(guī)定的功能而沒有失效的可能性。
包含溫度循環(huán)試驗、高低溫存儲試驗、高壓試驗、潮濕敏感度試驗、跌落試驗、振動試驗、電遷移試驗、腐蝕試驗等。
聯(lián)系
良好的可焊性是確保具有高焊接能力和高可靠度的基礎(chǔ)。沒有好的可焊性,焊接過程往往會出現(xiàn)問題,因此保證焊接能力的提高,將會提高形成高可靠度焊點的機(jī)會。可焊性差的待焊部位即使形成焊點,通過最終的功能測試,也有極大的可能在應(yīng)力、熱或振動的作用下出現(xiàn)失效。
區(qū)別
可焊性&焊接能力
可焊性是按照標(biāo)準(zhǔn)條件進(jìn)行的測試與評估,它評價了特定的熔融焊料對試驗的PCB或元器件的潤濕能力的能力,主要是測試鍍層可潤濕能力的穩(wěn)健性。
實際生產(chǎn)的可焊接性能應(yīng)該通過焊接能力來進(jìn)行評估,它是工藝和材料(包括焊料、助焊劑、元器件、PCB 等),甚至是設(shè)備和設(shè)計所整合的結(jié)果。焊接能力的提高必須通過對這些因素的優(yōu)化組合。當(dāng)然,可焊性是基礎(chǔ)。
焊點的可靠性
焊點的可靠性是由焊接結(jié)果的評估與測量所決定的,它由試驗結(jié)果數(shù)據(jù)分析得出,它與可焊性及焊接能力密切相關(guān)。換句話說,可焊性及焊接能力是對焊接在不同方面的要求和評價,焊點的可靠性就是焊接后焊點方面的結(jié)果和評價。
No.4 總結(jié)
當(dāng)前,針對電子產(chǎn)品可焊性方面的技術(shù)工藝不斷優(yōu)化,因此對可焊性、焊接能力和焊點可靠性進(jìn)行評估和測試的同時,也要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和方法的改變與時俱進(jìn)。
參考標(biāo)準(zhǔn)
JIS-Z3198-4
GB/T 4677 8.2、(PCB可焊性測試)GB/T 2423 前處理
GB/T 4677 10 (覆銅板可焊性測試)
IPC-TM-650 2.4.14 PCB表面漂焊
IPC-TM-650 2.4.14.2 潤濕天平
GJB 362A-96、QJ832A-98、QJ201、QJ519、孔的可焊性(加做切片)
IPC/EIA J-STD-003B 印制電路板
J-STD-002C, IEC60068-2-58/20,GB2423.28/GB2423.32,MIL-STD-202G元器件
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審核編輯黃昊宇
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