可焊性测试精编版.ppt

可焊性测试 Samu Mo 目录 一、可焊性定义 二、可焊性原理 三、可焊性试验 四、相关测试标准 五、可焊性与可靠性 一、可焊性定义 可焊性测试，英文是“Solderability”。 指通过润湿平衡法（wetting balance）这一原理对元器件、PCB板、PAD、焊料和助焊剂等的可焊接性能做一定性和定量的评估。 对现代电子工业的1级（IC封装）和2级（电子元器件组装到印刷线路板）的工艺都需要高质量的互通连接技术，以及高质量和零缺陷的焊接工艺有极大的帮助。 焊接过程 　　焊接过程大致分为三个阶段。其中一个过程是扩散，基地金属的溶解和最终金属间化合物的形成。为了能够进行焊接，焊接材料首先需要加热成液态，然后熔融的焊料才会润湿基底金属的表面，这个过程现实世界中的任何润湿现象都一致。 他们之间的关系也就满足所谓的杨氏方程：γsf=γls+γlfcosθ 杨氏方程定义 Young equation 界面化学的基本方程之一。 　　 它是描述固气、固液、液气界面自由能γsv，γSL，γLv与接触角θ之间的关系式，亦称润湿方程， 表达式为：γsv-γSL=γLvCOSθ。 　 该方程适用于均匀表面和固液间无特殊作用的平衡状态。 　　在这个公式中： γsf表示基底金属和助焊剂流体之间的界面张力 　　 γls表示熔融的焊料和基底金属之间的界面张力 　　 γlf表示熔融的焊料和助焊剂流体中间的界面张力 　　 θ表示液体焊料和基底之间形成的接触角度 　　 我们通常期望一个良好的焊缝，这样可以减少应力集中。也就是说我们需要一个较小的润湿角度θ，从而最终保证如前所述的应力的集中和优良的冶金润湿性。 二、可焊性原理 润湿天平法 原理图 润湿性的评价 三、可焊性试验 1、助焊剂、有铅/无铅焊料可焊性测试 标准：JIS-Z3198-4 A法：润湿平衡法 B法：接触角法 JIS-Z3198-4 2.印制板可焊性测试 IPC J-STD-003B 1)边缘浸焊测试 试样:50*50mm 浸入深度为25.0±2.0mm 停留时间：3.0±0.5s 浸入速度和提出速度25.0±2.0mm 测试适用于印制板表面导体和连接盘的边缘浸 焊测试。 边缘浸焊测试评价 每一个被测表面（如每个焊盘）应当有至少95％的面积润良好。剩余面积允许存在小针孔、退润湿、 表面粗糙等缺陷，但不能集中在一个区域。 对于应用要求不太严格的情况，供应商和用户可以协商确定较低的润湿百分比。 被评定区域内应当无不润湿和暴露金属基材等现象。 不应当评定每个试样距其底部边缘3.2mm[0.126in]以内的区域以及试样夹具接触区域。 2）摆动浸焊测试 测试适用于镀覆孔、表面导体和焊盘的摆动浸焊测试 要求至少测试5个试样 （每个试样6个孔，30个孔） 表面评定：每一个被测表面（如每个焊盘）应当有至少95％的面积润湿良好。剩余面积允许存在小针孔、退润湿、表面粗糙等缺陷，但不能集中在一个区域。 覆铜孔评定：1级、2级、3级 ? 1级和2级产品 焊料应当完全润湿镀覆孔孔 壁和直径小于1.5mm[0.0591in]的塞孔（没有必 要完全填满）孔壁。 ? 3级产品 如果焊料在所有镀覆孔内攀升，说 明试样被成功焊接。焊料应当完全润湿孔壁， 镀覆孔孔壁应当无任何不润湿和暴露金属基材 现象。 3）浮焊测试 该测试适用于镀覆孔、表面导体和焊盘的浮焊测试 应当彻底去除熔焊料表面的浮渣和助焊剂残留物。敷助焊剂和除去表面多余的助焊剂后，将试轻轻的滑到熔融的焊料上，漂浮时间最长为5钟。使试样在熔融焊料中的浸入深度不超过样厚度的50%（必须非常小心地处理厚度小 0.8mm[0.031in]的板）。达到停留时间后，将样从焊料中滑出。保持试样水平不动，直到料凝固。在检查前，应当使用符合3.2.3节要的清洗剂去除所有试样表面的助焊剂。 表面评定、镀覆孔评定 4）波峰焊测试 该测试适用于镀覆孔、表面导体和焊盘的波峰焊测试。 设定并记录下列参数：夹板方式（如有要求） 、传送速度、预热、有或无防氧化油的焊接装置、设备过程控制、倾斜角度、板预热温度和焊接温度。 焊料温度应当为235±5 °C[455±9 °F] 表面评定、镀覆孔评定 5）表面贴装工艺模拟测试 该测试模拟了再流焊工艺过程中表面贴装印制板的实际性能。 模板/丝?--- 焊膏涂敷?具 -- 试样--再流焊设备 表面评定 – 接受/拒收标准 每一个被测表面（如每个焊盘）应当有至少95％的面 积润湿良好。剩余面积允许存在小针孔、退润湿、 表面粗糙等缺陷，但不能集中在一个区域。对于应用要求不太严格的情况，供应商和用户可以协商确定较低的润湿百分比。 被评定区域内应当无不润湿和暴露金属基材等现象。 6）润湿称