常见PCB焊锡性检验方法-深圳市福英达
常见PCB焊锡性检验方法
PCB焊锡性检验方法是指用一定的方法和标准来评价PCB上的焊盘或元件的焊锡性能,即焊锡与被焊物之间的润湿性和界面反应性。国际标准J-STD-003明确规定PCB出货前需检验其焊锡性。
焊锡性是影响PCB可靠性和质量的重要因素,如果焊锡性差,会导致焊点不牢固、不完整、不均匀,甚至出现虚焊、断路等缺陷。因此,对PCB进行焊锡性检验是必要的,可以及时发现和解决问题,提高PCB的制造水平和使用寿命。
常见的焊锡性检验方法有:
焊锡平衡实验法
这种方法通过测量焊锡对元件引线或焊盘的润湿力来评价焊锡性。润湿力是指焊锡与被焊物之间的粘附力,它反映了焊锡与被焊物之间的界面反应程度。润湿力越大,表明焊锡性越好。润湿力可以用一个仪器来测量,称为润湿平衡仪。润湿平衡仪可以绘制出润湿曲线,显示润湿力随时间的变化。润湿曲线的形状和面积可以用来判断焊锡性的好坏。
漂锡实验法
将待测PCB浸入助焊剂槽内30秒,捞出后以45度角放入熔融锡槽内保持5秒钟(注意浸锡时间内不得在焊锡内摆动测试样品),捞出后观察焊锡面。当沾锡面95%以上面积均匀光滑润湿良好,剩余面积未集中出现针孔、退润湿、表面粗糙等缺陷,则说明焊锡性良好。
印锡实验法
印锡实验是另一种常用的评定PCB焊锡性的方案,因PCB制造厂一般不具备PCBA制程设备,是以多用于SMT厂评定PCB焊锡性。随着电子产品便携趋势的茁壮成长,HDI板应用成为主流,如手机、平板电脑、笔记本电脑等便携产品生产厂家已经不用波峰焊工艺许多年,工厂内自然也无可以用来做漂锡实验的波峰焊设备,这让使用印锡实验鉴定PCB焊锡性一展身手、大放异彩。
印锡实验是使用PCB对应的SMT印刷制程钢板正常完成锡膏印刷,直接过reflow(正常的回流焊接工艺参数)后观察PCB焊盘焊锡润湿状况以判定PCB焊盘焊锡性能。HDI板焊接制程只有T&B side两次热冲击,考虑焊盘表面合金化及烘烤等因素,一般要求新开PCB裸板直接过reflow一次后再做印锡实验。印锡实验的另一收获是可以验证钢板开孔设计是否合适,以有延伸脚器件为例,印锡实验后焊锡均匀的平铺在焊盘上的状态并不是最完美的——不同液体表面张力不同,单位面积能承载的该种液体量是固定的,器件引脚需要的焊锡量在无引脚时会堆积在焊盘上并形成锡瘤,熔化后无锡瘤的钢板开孔设计其实是锡量不充足的表现。
印锡实验能精确评价实际PCB焊锡性,相对于波峰焊漂锡实验及锡槽漂锡实验,工艺有点复杂,但其直接效果越来越来越多的被业界同仁赞同及使用。
拖锡实验法
拖锡实验是人工使用烙铁评估PCB焊锡性的最古老的做法,在最初手工焊接阶段增为砥柱中流。烙铁拖锡一般焊锡充足,形成的焊点饱满,但也因此掩盖了PCB退润湿的现象,不利于测定焊点润湿角。堆起来的焊锡遮盖部分缩锡的现象,这情形恰似BGA焊点众多锡球焊接正常,一个球对应焊盘不上锡依然会形成腰鼓状焊点。这是为何业界评估一个焊点看润湿角而不是看锡量的原因,也是国际一流车企不接受手工焊接的原因之一。另一影响手工拖焊的因素是烙铁温度较高、锡丝助焊剂含量较高,这使得正常的reflow&波峰焊工艺焊接不良者在拖焊时仍有机会被焊锡覆盖导致误判PCB焊锡性。随着业界工艺的演进与产品可靠性要求的提升,手工拖焊逐渐走进历史而被尘封。