焊點(diǎn)可靠性通常是電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一個(gè)痛點(diǎn)。各種各樣的因素都會(huì)影響焊點(diǎn)的可靠性,并且其中任何一個(gè)因素都會(huì)大大縮短焊點(diǎn)的使用壽命。隨著電路板中的焊點(diǎn)越來(lái)越小,而它們所承載的機(jī)械、電氣和熱力學(xué)負(fù)載越來(lái)越重,對(duì)穩(wěn)定性的要求也日益提高。然而,在實(shí)際加工過(guò)程中也會(huì)遇到PCBA焊點(diǎn)失效的問(wèn)題。有必要分析并找出原因,以避免再次發(fā)生焊點(diǎn)故障。電路板常見(jiàn)的焊接缺陷有很多,下面就常見(jiàn)的焊接缺陷、外觀特點(diǎn)、危害,以及原因分析進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
1、虛焊
外觀特點(diǎn):焊錫與元器件引線或與銅箔之間有明顯黑色界線,焊錫向界線凹陷。
危害:不能正常工作。
原因分析:
元器件引線未清潔好,未鍍好錫或被氧化;
印制板未清潔好,噴涂的助焊劑質(zhì)量不好。
2、焊料堆積
外觀特點(diǎn):焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)松散、白色、無(wú)光澤。
危害:機(jī)械強(qiáng)度不足,可能虛焊。
原因分析:
焊料質(zhì)量不好;
焊接溫度不夠;
焊錫未凝固時(shí),元器件引線松動(dòng)。
3、焊料過(guò)多
外觀特點(diǎn):焊料面呈凸形。
危害:浪費(fèi)焊料,且可能包藏缺陷。
原因分析:焊錫撤離過(guò)遲。
4、焊料過(guò)少
外觀特點(diǎn):焊接面積小于焊盤的80%,焊料未形成平滑的過(guò)渡面。
危害:機(jī)械強(qiáng)度不足。
原因分析
焊錫流動(dòng)性差或焊錫撤離過(guò)早;
助焊劑不足;
焊接時(shí)間太短。
5、松香焊
外觀特點(diǎn):焊縫中夾有松香渣。
危害:強(qiáng)度不足,導(dǎo)通不良,有可能時(shí)通時(shí)斷。
原因分析:
焊機(jī)過(guò)多或已失效;
焊接時(shí)間不足,加熱不足;
表面氧化膜未去除。
6、過(guò)熱
外觀特點(diǎn):焊點(diǎn)發(fā)白,無(wú)金屬光澤,表面較粗糙。
危害:焊盤容易剝落,強(qiáng)度降低。
原因分析:烙鐵功率過(guò)大,加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。
7、冷焊
外觀特點(diǎn):表面成豆腐渣狀顆粒,有時(shí)可能有裂紋。
危害:強(qiáng)度低,導(dǎo)電性能不好。
原因分析:焊料未凝固前有抖動(dòng)。
8、浸潤(rùn)不良
外觀特點(diǎn):焊料與焊件交界面接觸過(guò)大,不平滑。
危害:強(qiáng)度低,不通或時(shí)通時(shí)斷。
原因分析
焊件清理不干凈;
助焊劑不足或質(zhì)量差;
焊件未充分加熱。
9、不對(duì)稱
外觀特點(diǎn):焊錫未流滿焊盤。
危害:強(qiáng)度不足。
原因分析
焊料流動(dòng)性不好;
助焊劑不足或質(zhì)量差;
加熱不足。
10、松動(dòng)
外觀特點(diǎn):導(dǎo)線或元器件引線可移動(dòng)。
危害:導(dǎo)通不良或不導(dǎo)通。
原因分析:
焊錫未凝固前引線移動(dòng)造成空隙;
引線未處理好(浸潤(rùn)差或未浸潤(rùn))。
11、拉尖
外觀特點(diǎn):出現(xiàn)尖端。
危害:外觀不佳,容易造成橋接現(xiàn)象。
原因分析:
助焊劑過(guò)少,而加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng);
烙鐵撤離角度不當(dāng)。
12、橋接
外觀特點(diǎn):相鄰導(dǎo)線連接。
危害:電氣短路。
原因分析:
焊錫過(guò)多;
烙鐵撤離角度不當(dāng)。
13、針孔
外觀特點(diǎn):目測(cè)或低倍放大器可見(jiàn)有孔。
危害:強(qiáng)度不足,焊點(diǎn)容易腐蝕。
原因分析:引線與焊盤孔的間隙過(guò)大。
14、氣泡
外觀特點(diǎn):引線根部有噴火式焊料隆起,內(nèi)部藏有空洞。
危害:暫時(shí)導(dǎo)通,但長(zhǎng)時(shí)間容易引起導(dǎo)通不良。
原因分析:
引線與焊盤孔間隙大;
引線浸潤(rùn)不良;
雙面板堵通孔焊接時(shí)間長(zhǎng),孔內(nèi)空氣膨脹。
15、銅箔翹起
外觀特點(diǎn):銅箔從印制板上剝離。
危害:印制板已損壞。
原因分析:焊接時(shí)間太長(zhǎng),溫度過(guò)高。
16、剝離
外觀特點(diǎn):焊點(diǎn)從銅箔上剝落(不是銅箔與印制板剝離)。
危害:斷路。
原因分析:焊盤上金屬鍍層不良。
PCBA加工焊點(diǎn)失效的主要原因:
1、元器件引腳不良:鍍層、污染、氧化、共面。
2、PCB焊盤不良:鍍層、污染、氧化、翹曲。
3、焊料質(zhì)量缺陷:組成、雜質(zhì)不達(dá)標(biāo)、氧化。
4、焊劑質(zhì)量缺陷:低助焊性、高腐蝕、低SIR。
5、工藝參數(shù)控制缺陷:設(shè)計(jì)、控制、設(shè)備。
6、其他輔助材料缺陷:膠粘劑、清洗劑。
PCBA焊點(diǎn)的穩(wěn)定性增加方法:
對(duì)于PCBA焊點(diǎn)的穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)工作,包括穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)及分析,其目的一方面是評(píng)價(jià)、鑒定PCBA集成電路器件的穩(wěn)定性水平,為整機(jī)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)提供參數(shù)。另一方面,在PCBA加工過(guò)程中,有必要提高焊點(diǎn)的穩(wěn)定性。這就需要對(duì)失效產(chǎn)品進(jìn)行分析,找出失效模式,分析失效原因。目的是修正和改進(jìn)設(shè)計(jì)工藝、結(jié)構(gòu)參數(shù)、焊接工藝,提高PCBA加工成品率。PCBA焊點(diǎn)的失效模式是預(yù)測(cè)其循環(huán)壽命和建立其數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)。
相信通過(guò)閱讀上面的內(nèi)容,大家對(duì)常見(jiàn)焊點(diǎn)缺陷及失效原因分析有了初步的了解,同時(shí)也希望大家在學(xué)習(xí)過(guò)程中,做好總結(jié),這樣才能不斷提升自己的專業(yè)水平。深圳創(chuàng)芯在線檢測(cè)技術(shù)有限公司是國(guó)內(nèi)知名的電子元器件專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu),建有標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)室3個(gè),實(shí)驗(yàn)室面積1000平米以上。檢測(cè)服務(wù)范圍涵蓋:電子元器件測(cè)試驗(yàn)證、IC真假鑒別,產(chǎn)品設(shè)計(jì)選料、失效分析,功能檢測(cè)、工廠來(lái)料檢驗(yàn)、元器件X-Ray檢測(cè)以及編帶等多種測(cè)試項(xiàng)目。