淺析【印制板】可焊性測(cè)試之邊緣浸焊測(cè)試

摘要

標(biāo)準(zhǔn)J-STD-003C規(guī)定用于評(píng)定印制板表面導(dǎo)體、焊盤和鍍覆孔可焊性的測(cè)試方法和缺陷定義。目標(biāo)是測(cè)定印制板表面導(dǎo)體、焊盤和鍍覆孔被焊料潤(rùn)濕的難易程度和經(jīng)受苛刻的印制板組裝工藝的能力。

前言

金屬表面被熔融焊料潤(rùn)濕的特征稱為可焊性。為了保證印制板能有較長(zhǎng)的保存期，以及使用時(shí)及表面對(duì)焊料仍可以保持良好的潤(rùn)濕作用，一般會(huì)對(duì)其表面進(jìn)行可焊性試驗(yàn)。因?yàn)楦鞣N原因，印制板表面可焊性不良，造成退潤(rùn)濕、不潤(rùn)濕。有的焊點(diǎn)焊接不良，在初期檢查中未發(fā)現(xiàn)，在后續(xù)使用過程中，經(jīng)受熱、應(yīng)力、震動(dòng)等因素影響，焊點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)失效，造成經(jīng)濟(jì)等損失。所以，進(jìn)行可焊性測(cè)試是必要的。

標(biāo)準(zhǔn)J-STD-003C適用于錫鉛焊料合金（SnPb）和無鉛焊料合金（SAC305）。測(cè)試方法分為具有外觀驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試和具有力度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試。

具有外觀驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試：

邊緣浸焊測(cè)試——僅用于表面導(dǎo)體和連接盤；

波峰焊測(cè)試——適用于鍍覆孔、表面導(dǎo)體、連接盤、焊接起始面；

表面貼裝模擬測(cè)試——適用于表面導(dǎo)體和連接盤；

浮焊測(cè)試——僅適用于依據(jù)IPC-6010系列標(biāo)準(zhǔn)要求的一致性測(cè)試。

具有力度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試：

潤(rùn)濕稱量測(cè)試——適用于表面導(dǎo)體和連接盤。

1 樣品的準(zhǔn)備和預(yù)處理

試樣選取被測(cè)印制板的典型部分，或整版，取其較小者，但試樣不建議大于50mm×50mm。一般樣品不可以，如有需要也需要和客戶達(dá)成一致意見。樣品不許烘烤處理。試樣裁切，拿取應(yīng)小心防止待測(cè)表面污染（油脂、汗液等）在涂助焊劑和測(cè)試前試樣應(yīng)當(dāng)冷卻至室溫。

2 焊料、助焊劑、焊料槽

焊料：成分符合J-STD-006要求的Sn96.5Ag3.0Cu0.5(SAC305)，用戶和供應(yīng)商可協(xié)商使用其它無鉛焊料合金。

助焊劑：2號(hào)標(biāo)準(zhǔn)活性松香助焊劑成分重量百分比：松香 25±0.5%，二乙胺鹽酸鹽0.39±0.01%，異丙醇74.61±0.5%。

焊料槽：無鉛可焊性測(cè)試的焊接溫度為255±5℃。打開電源，設(shè)置焊接溫度，到達(dá)設(shè)置溫度后，使用數(shù)顯溫度計(jì)測(cè)量錫槽25mm深度的溫度是否在255±5℃范圍內(nèi)。

3 焊料、助焊劑、焊料槽

該測(cè)試適用于印制板表面導(dǎo)體和焊盤的邊緣浸焊測(cè)試。

涂覆2號(hào)標(biāo)準(zhǔn)活性松香助焊劑，除去表面多余的助焊劑。樣品以小于90°(例如70°)浸入焊料中，以允許助焊劑排氣并允許焊料流入阻焊限定焊盤。浸入深度為25.0±2.0mm。在熔融的焊料中停留10.0±0.5s，根據(jù)板的結(jié)構(gòu)，浸入的時(shí)間可能需要調(diào)整。浸入速度和提出速度為25.0±2.0mm/s。試樣保持與浸入時(shí)相同的角度提出，禁止搖動(dòng)、振動(dòng)和移動(dòng)浸焊裝置和試樣，并使焊料在空氣中凝固。在檢查前，應(yīng)去除所有試樣表面的助焊劑。

邊緣浸焊測(cè)試工藝流程如圖1所示。

圖1 邊緣浸焊測(cè)試工藝流程圖

4 評(píng)定——接受／拒收標(biāo)準(zhǔn)

在放大倍數(shù)10倍的體視顯微鏡下觀察被測(cè)表面。每一個(gè)被測(cè)表面至少有95％的面積潤(rùn)濕良好。剩余面積可存在小針孔、退潤(rùn)濕、表面粗糙等缺陷，但不能集中在一個(gè)區(qū)域。被評(píng)定區(qū)域內(nèi)無不潤(rùn)濕和暴露金屬基材等現(xiàn)象。不評(píng)定每個(gè)試樣距其底部邊緣3.2mm以內(nèi)的區(qū)域以及試樣夾具接觸區(qū)域。

圖2 浸錫表面涂覆層呈現(xiàn)均勻潤(rùn)濕

圖3 化學(xué)鍍鎳浸金呈現(xiàn)不潤(rùn)濕

圖4 浸錫表面涂覆層呈現(xiàn)嚴(yán)重的退潤(rùn)濕

小結(jié)

按照J(rèn)-STD-003C標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行邊緣浸焊測(cè)試，主要是觀察金屬被熔融焊料潤(rùn)濕的能力，焊料在金屬基材上形成相對(duì)均勻、光滑、連續(xù)的附著膜為宜。在測(cè)試過程中，測(cè)試樣品需選擇具有代表性的典型部分。裁剪樣品大小不能過大，且需去除樣品邊緣的毛刺。

對(duì)于錫槽里熔融焊料的溫度控制的問題，錫槽顯示實(shí)際溫度達(dá)到255±5℃時(shí)，去除熔融焊料表面的錫渣后，再使用數(shù)顯溫度計(jì)測(cè)量錫槽25mm深度的溫度，溫度達(dá)標(biāo)后，方可進(jìn)行可焊性測(cè)試。

*** 以上內(nèi)容均為原創(chuàng)，如需轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明出處 ***