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PCB可焊性問(wèn)題的根本原因如何確定？

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2022-03-18 02:28:39 10

印制電路板生產(chǎn)制造的過(guò)程中，焊接質(zhì)量的好壞會(huì)直接影響整機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。常見(jiàn)的可焊性問(wèn)題有：潤(rùn)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，到底是什么導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)此類(lèi)焊接失效問(wèn)題的發(fā)生呢？

這涉及到以下幾個(gè)方面：

助焊劑、焊料等原料的質(zhì)量是否滿(mǎn)足要求。原料的性能和質(zhì)量對(duì)產(chǎn)品的可焊性產(chǎn)生影響。

焊接工藝的影響。如時(shí)間、溫度的把控，通常情況下溫度越高潤(rùn)濕性能越好，時(shí)間的長(zhǎng)短會(huì)影響金屬間化合物結(jié)構(gòu)的形成。

元器件、PCB板本身的質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。不同批次的組件由于各種環(huán)境因素的影響，其性能和質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，元器件、PCB板也影響著整機(jī)的可焊性。

產(chǎn)品的表面鍍層對(duì)其潤(rùn)濕性能產(chǎn)生影響。不同的鍍層類(lèi)型的可焊性是不同的，鍍層老化嚴(yán)重也會(huì)使得產(chǎn)品可焊性變差。

那么，我們?nèi)绾尾拍軠?zhǔn)確、高效的找到PCB產(chǎn)品出現(xiàn)可焊性不良問(wèn)題的根本原因呢？

可焊性測(cè)試是用于對(duì)元器件、印制電路板、焊料和助焊劑等的可焊接性能做一個(gè)定性和定量的評(píng)估。無(wú)論是明顯的焊接不良問(wèn)題，還是不易察覺(jué)、或?qū)⒂绊懏a(chǎn)品上錫能力的問(wèn)題，都能通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，并找出根本原因，幫助企業(yè)高效確定生產(chǎn)裝配后可焊性的好壞和產(chǎn)品的質(zhì)量?jī)?yōu)劣。

同時(shí)，隨著無(wú)鉛工藝的普及，使得對(duì)焊接材料和焊接工藝都提出了新的要求，可焊性測(cè)試作為質(zhì)量管理體系中的一環(huán)，自然也開(kāi)始變得必要起來(lái)！

因此，為了提高產(chǎn)品的焊接質(zhì)量，我們需要對(duì)印制電路板進(jìn)行科學(xué)的可焊性測(cè)試！

所以，今天美信檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室和大家分享的內(nèi)容就是印制板的可焊性測(cè)試。

首先我們來(lái)了解一下相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)：

可焊性測(cè)試

可焊性測(cè)試，英文是“Solderability”。一般指通過(guò)潤(rùn)濕天平法（wetting balance）這一方法對(duì)元器件、PCB板、PAD、焊料和助焊劑等的可焊接性能做一定性和定量的評(píng)估。

現(xiàn)代電子工業(yè)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(zhì)量的互通連接技術(shù)，同時(shí)對(duì)高質(zhì)量和零缺陷的焊接工藝也不斷提出要求，因此可焊性測(cè)試的作用也就日益凸顯。

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（圖片來(lái)源:百度百科）

其原理是通過(guò)傳感器感知微小的力，結(jié)合時(shí)間判斷爬錫的力度和潤(rùn)濕的速度。具體為將樣品置放于夾具上，通過(guò)夾具穩(wěn)定連接于傳感器，將樣品浸入設(shè)定溫度下的錫膏，在此期間，通過(guò)傳感器將力和時(shí)間等數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C,通過(guò)軟件形成曲線和數(shù)據(jù)文件，準(zhǔn)確并且量化評(píng)估樣品的可焊性好壞。

可焊性測(cè)試方法

國(guó)際上各大標(biāo)準(zhǔn)組織IEC，IPC，DIN，JIS等推薦了各種方法，如邊緣浸焊試驗(yàn)、浮焊試驗(yàn)、波峰焊試驗(yàn)、潤(rùn)濕天平法試驗(yàn)等六項(xiàng)。

潤(rùn)濕天平法試驗(yàn)由于其*的重復(fù)性和再現(xiàn)性，使其成為目前公認(rèn)推薦使用的進(jìn)行定性和定量分析的可焊性測(cè)試方法。下面我們就通過(guò)美信檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室做過(guò)的一起案例來(lái)展示可焊性測(cè)試之潤(rùn)濕天平法測(cè)試。

典型可焊性測(cè)試案例（潤(rùn)濕天平法測(cè)試）

美信檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室收到客戶(hù)送檢樣品為某PCB樣品，需要對(duì)某一指定位置進(jìn)行可焊性測(cè)試，檢測(cè)該位置的上錫能力。

檢測(cè)環(huán)境：環(huán)境溫度 22.3℃；濕度 54%R.H

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：IPC J-STD-003C 印制板可焊性測(cè)試

檢測(cè)條件：

37a22d3b0d751e08c73083a788448241

檢測(cè)范圍：

8d16dc8c6fbe1dc640a7db70cb576d75

提示:

這個(gè)建議的標(biāo)準(zhǔn)已被確立為兩層評(píng)價(jià)格式，其中A組更加嚴(yán)格。A組的建議標(biāo)準(zhǔn)比B組的建議標(biāo)準(zhǔn)在大型焊接工藝方面適用的范圍更廣。應(yīng)該承認(rèn)的是，B組的建議標(biāo)準(zhǔn)也可以被大型焊接工藝完全采用，但是這是在用戶(hù)已經(jīng)確定了最好的建議組件集成過(guò)程的情況下。

F（最大力理論值）=t·p·cosα-d·g·v（詳見(jiàn)附錄）

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=樣品的最大沉浸深度（以毫米為單位）

V=樣品浸入最大深度時(shí)的體積（以立方毫米為單位）

α=最佳條件下的焊料潤(rùn)濕角度，即α=0°

g=重力加速度，即g=9.8m/s²

得到檢測(cè)曲線與數(shù)據(jù)：

a1cf295424c134722775c739158e078a

（檢測(cè)曲線）

a49877914fb075224de703fe308018ea

（檢測(cè)數(shù)據(jù)）

最終的到檢測(cè)結(jié)果：

5edfc9f63a4ea627b0cd13546c9dc8ff

*的可焊性是確保具有高焊接能力和高可靠度的基礎(chǔ)，因此對(duì)我們的產(chǎn)品進(jìn)行可焊性測(cè)試十分必要！可焊性測(cè)試的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)眾多，美信檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)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(cè)試

·J-STD-003B（2007-3）印刷電路板可焊性測(cè)試

·IPC-TM-650 2.4.14金屬表面可焊性

·IPC-TM-650 2.6.8 熱應(yīng)力試驗(yàn)

·GB/T 4677 印制板測(cè)試方法

·IEC60068-2-58/ IEC60068-2-20 可焊性及熱應(yīng)力試驗(yàn)

·GB2423.28電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程

·GB2423.32電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程

·MIL-STD-202G 方法208H 可焊性試驗(yàn)

·MIL-STD-202G Mehtod 210F 熱應(yīng)力試驗(yàn)

·MIL-STD-883G 2003.7 可焊性試驗(yàn)

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