PCBA焊接可靠性分析及測試
電子信息業(yè)的發(fā)展趨勢對PCBA的組裝工藝的要求越來(lái)越高,為了PCBA焊接的可靠性和質(zhì)量,必須嚴格控制殘留物的存在,必要時(shí)必須徹底清除這些污染物。
一、影響PCBA焊接可靠性的殘留物
1、松香焊劑的殘留物,含有松香或改性樹(shù)脂的焊劑,主要是由非極性的松香樹(shù)脂及少量的鹵化物與有機酸,有機溶劑載體組成。
2、有機酸焊劑殘留物 ,有機酸焊劑(OR)一般是指焊劑中的固體部分是以有機酸為主的焊劑,這類(lèi)焊劑的殘留物,主要是未反應的有機酸,如乙二酸、丁二酸等以及其金屬鹽類(lèi)。
3、白色殘留物在PCBA上是常見(jiàn)的污染物,一般是在PCBA清洗后或組裝一段時(shí)間后才發(fā)現。PCB見(jiàn)PCBA的制裝過(guò)程的許多方面均可以引起白色殘留物。
4、膠粘劑及油污染 ,PCBA的組裝工藝中,常會(huì )使用到一些黃膠,以及紅膠,這些膠用于固定元器件。但由于工藝檢測的原因,常常粘污了電連接部位,此外焊盤(pán)保護膠帶后撕離的殘留物會(huì )嚴重影響電接性能。
二、PCBA焊接可靠性測試
PCBA焊接可靠性測試主要有外觀(guān)檢查、ICT測試、FCT測試、老化測試、X-ray檢查、金相切片分析、強度(抗拉、剪切)、疲勞壽命、高溫高濕、跌落實(shí)驗、隨機震動(dòng)、可靠性檢測方法等。下面就其中幾種進(jìn)行介紹:
1、外觀(guān)檢查,無(wú)鉛和有鉛焊接的PCBA焊點(diǎn)從外表看是有差別的,并且會(huì )影響AOI系統的正確性。PCBA無(wú)鉛焊點(diǎn)的條紋更明顯,并且比相應的有鉛焊點(diǎn)粗糙,這是從液態(tài)到固態(tài)的相變造成的。因此這類(lèi)焊點(diǎn)看起來(lái)顯得更粗糙、不平整。另外,由于pcba加工中無(wú)鉛焊料的表面張力較高,不像有鉛焊料那么容易流動(dòng),形成的圓角形狀也不盡相同。
2、X-ray檢查,PCBA無(wú)鉛焊的球形焊點(diǎn)中虛焊增多。PCBA無(wú)鉛焊的焊接密度較高,可以檢測出焊接中出現的裂縫和虛焊。銅、錫和銀應屬于“高密度”材料,為了進(jìn)行優(yōu)良焊接的特性表征、監控PCBA組裝工藝,以及進(jìn)行最重要的PCBA焊點(diǎn)結構完整性分析,有必要對X射線(xiàn)系統進(jìn)行重新校準,對檢測設備有較高要求。
3、金相切片分析,金相分析是金屬材料試驗研究的重要手段之一,在PCBA焊點(diǎn)可靠性分析中,常取焊點(diǎn)剖面的金相組織進(jìn)行觀(guān)察分析,故稱(chēng)為金相切片分析。金相切片分析是一種破壞性檢查,樣品制作周期長(cháng)、費用高,常用于焊點(diǎn)故障后分析,但它具有直觀(guān),以事實(shí)說(shuō)話(huà)的優(yōu)點(diǎn)。
為確保PCBA焊接的可靠性及質(zhì)量,對其進(jìn)行必要的分析及測試是非常必要的。