表面贴装焊接点试验标准
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指导文件表面贴装焊接效果检查标准REV 版本APAGE页码 1 of 181 目的指导相关部门的检查工作。
2 适用范围适用于表面贴装元件回流焊接效果的检查。
3 职责3.1 生产部负责制订焊接效果检查标准。
3.2 相关部门负责按标准执行。
3.3 如果组件不能完全符合本文件的要求或相当的要求,则可接收条件需相关部门共同评审确定。
4 工作程序4.1. 术语定义4.1.1 目标条件——指近乎完美或被称之为“优选”,是一种希望达到但不一定总能达到的条件,对于保证组件在使用环境下的可靠运行也并不是非达到不可。
4.1.2 可接受条件——指组件在使用环境下运行能保证完整、可靠但不是完美,稍高于最终产品的最低要求条件。
4.1.3 缺陷条件——指组件在使用环境下其完整、安装或功能上可能无法满足要求,这类产品需要按照要求进行返工、修理或报废。
4.2贴装胶粘接、回流固化(红胶工艺)目标条件:焊盘表面无贴装胶;贴装胶位于被粘接器件中间位置。
可接受条件:贴装胶在元件下可见,有少许从元件下面蔓延而出,但末端焊点宽度满足焊接要求。
指导文件表面贴装焊接效果检查标准REV 版本APAGE页码 2 of 18缺陷条件:贴装胶位于待焊区域,减少待焊端的宽度超过50%;焊盘或待焊端被贴装胶污染,未形成焊点。
4.3 焊锡膏印刷、回流焊接4.3.1 片式元件(矩形或方形)4.3.1.1目标条件无侧面偏移和无末端偏移。
最大焊点高度为焊锡厚度加元件可焊端高度。
末端焊点宽度等于元件可焊端宽度或焊盘宽度,其中较小者。
侧面焊点长度等于元件可焊端长度。
末端指导文件表面贴装焊接效果检查标准REV 版本APAGE页码 3 of 184.3.1.2 可接受条件侧面偏移(A)小于或等于元件可焊端宽度(W)的50%或焊盘宽度(P)的50%,其中较小者。
末端焊点宽度(C)最小为元件可焊端宽度(W)的50%或焊盘宽度(P)的50%,其中较小者。
最大焊点高度(E)可以超出焊盘或爬伸至金属镀层端冒可焊端的顶部,但不可接触元件体。
qfn封装焊接的检验标准
QFN(Quad Flat Non-leaded Package)封装是一种无引脚的表面贴装封装,常用于集成电路和传感器等电子器件的封装。
焊接QFN封装时,需要进行严格的检验以确保焊接质量和可靠性。
以下是QFN封装焊接的检验标准:
1.外观检查:对QFN封装进行外观检查,检查焊点是否平整、无裂纹、无气泡、无短路等缺陷。
2.X射线检查:使用X射线检测设备对焊接点进行检测,检查焊点是否存在缺陷和裂纹等问题。
3.热冲击测试:将QFN封装放入高温环境下,观察焊点是否出现裂纹或变形等问题。
4.电性能测试:使用电路测试仪器对焊接点进行电性能测试,检查焊点的电性能是否符合要求。
5.机械强度测试:对QFN封装进行机械强度测试,检查焊点的机械强度是否符合要求。
以上是QFN封装焊接的基本检验标准,不同厂家和产品可能还会有其他特殊要求。
为了确保焊接质量和可靠性,建议在生产过程中严格按照标准进行检验和测试。
表面贴装焊点剪切力无合格判定标准的解析发布时间:2022-08-29T01:30:36.513Z 来源:《科技新时代》2022年2期1月作者:杨绪瑶[导读] 在电子产品竞争日趋激烈的今天杨绪瑶连云港杰瑞电子有限公司江苏连云港222006摘要:在电子产品竞争日趋激烈的今天,产品质量水平不仅是企业技术和管理水平的标准,更与企业的生存和发展息息相关。
而随着元器件和PCB板的发展,SMT已成为电子组装的主流,提高产品质量已成为SMT生产中的最关键因素之一。
如何判断SMT器件焊点的可靠性,SMT工厂常常想用剪切力大小来评估。
但在整个电子制造行业中,包括国际电子工业联合会(IPC)在内的各个标准制定组织,并没有制定SMT焊接后器件的行业剪切力合格判断标准。
本文将从几个方面分析为什么行业中没有统一的器件剪切力合格判定标准,以及如何来判断SMT焊点质量是否合格。
关键词:表面贴装工艺、焊点、可靠性、标准、剪切力、合金层1、引言表面贴装工艺,又称表面贴装技术(SMT,Surface Mounted Technology的缩写),是一种无需在印制板上钻插装孔,而直接将表面组装元器件贴焊到印制线路板或其他基板表面的规定位置,用焊料使元器件与印制线路板之间构成机械和电气连接的电子组装技术。
表面贴装的最终目标是获得完美的焊点,即实现元器件与电路板之间机械和电气的完美连接。
焊点的可靠性就成为焦点关注的问题。
如何来判断焊点的可靠性是每位SMT从业人员所必须掌握的技能。
判断焊点的可靠性就需要参考相应的标准。
行业内通常想通过测试器件焊接后的剪切力值来判断焊点的可靠行。
然而,在整个电子组装行业中,有关于剪切力测试方法的标准,却没有判断剪切力值是否合格的标准。
国际电子工业联合会(IPC)作为著名的全球电子行业协会,其制定了涉及电子行业的涉及、制造和测试各个领域的标准,但依然没有焊点剪切力测试是否合格的标准。
本文就从几个专业技术角度来分析为什么整个电子组装行业没有统一的判断焊点剪切力是否合格的标准。
表面贴装焊接点试验标准2004-02-21By Jack Crawford and Werner Engelmaier 点击: 6135表面贴装焊接点试验标准本文介绍,由于有问题的测试方法和过分的主张,IPC开发了一个标准来保证正确的焊接点可靠性试验。
理想的焊点形成一个可靠的、电气上连续的、机械上稳固的联接。
适当的可靠性设计(DFR, design for reliability)是需要的,以保证适当的性能。
使用DFR 设计的焊点,当以良好的品质制造时,可以在产品的设计运行环境中工作到整个设计寿命。
加速试验问题在DFR方面,请参阅IPC-D-279《可靠的表面贴装技术印制板装配设计指南》。
可是,在许多情况中,足够的可靠性应该通过加速试验来证实。
IPC-SM-785《表面贴装焊接的加速试验指南》给出了适当的加速试验指引。
IPC-SM-785是一个指导性文件,不是标准,适当的加速试验要求相当的资源与时间。
由于没有适当的标准,出现了高度加速的实验方法- 不符合IPC-SM-785指引的方法- 还有一些过分的主张,比如试验结果即意味着产品的可靠性。
不断缩小的元件尺寸现在要求将焊接点的可靠性设计到元件中去。
需要一个客观的手段来提供一个在竞争的产品中比较可靠性的方法。
基于这个理由,开发出IPC-9701《表面贴装焊接的性能实验方法和技术指标要求》。
可靠性试验要求虽然JEDEC的试验单独地涉及到元件,但是2002年1月发布的IPC-9701的主要目的是试验那些受到发生在元件与PCB之间的热膨胀不匹配所威胁的焊接点的可靠性。
因此,应该考虑完全不同的物理参数和损坏机制。
由于PCB在多数情况下是一个常数(考虑FR-4,厚度足够防止由于PCB弯曲的应力释放),因此试验要设计来显示适宜性,或一个给定元件因此而对各种运作环境缺乏。
为了试验的目的,PCB与表面涂层应该标准化,使得它不影响试验结果。
这些方面不应该妨碍在IPC-9701中描述的方法的使用,以比较性地评估不同的表面涂层,或任何其他变量,只要清楚地叙述了与IPC-9701的不同之处。
IPC-SM-785《表面安装焊接件加速可靠性试验导则》美国电子电路与电子互连行业协会(IPC)在1992年发布了IPC-SM-785 Guidelines for Accelerated Reliability Testing of Surface Mount Attachments《表面安装焊接件加速可靠性试验导则》,该标准对于如何进行表面贴装焊点的可靠性试验提供了指导意见,提出了应该如何评估可靠性试验的结果、应该如何从可靠性试验的结果外推到焊点在实际使用环境中的可靠性,并且为更好地理解加速试验提供了相关的背景知识和设计思路。
IPC/EIA J-STD-029《倒装焊、芯片尺寸封装、球栅阵列和其它表面安装阵列封装的性能和可靠性试验方法》在2000年IPC与美国电子工业协会EIA联合发布了IPC/EIA J-STD-029 Performance and Reliability Test Methods for Flip Chip, Chip Scale, BGA and other Surface Mount Array Package Applications《倒装焊、芯片尺寸封装、球栅阵列和其它表面安装阵列封装的性能和可靠性试验方法》,该标准专门针对倒装焊、芯片尺寸封装、球栅阵列和其它表面安装阵列封装的质量和可靠性,提供了详细的测试方法,并且为供应商和用户提供了根据试验数据确立的可接受标准。
该标准可以用来确认原材料的选择、优化生产过程、坚固老化产品、预测产品的长期可靠性。
试验成功的关键是需要仔细的计划、设计和制作适当的测试设备,才能得到有意义的结果。
其中,焊点的可靠性测试是其中重要的一部分。
IPC-9701《表面安装锡焊件性能试验方法与鉴定要求》在2002年IPC又发布了最新的IPC-9701 Performance Test Methods and Qualification Requirements for Surface Mount Solder Attachments 《表面安装锡焊件性能试验方法与鉴定要求》,该标准建立了明确的试验方法来评估电子组装中表面贴装焊点的性能和可靠性,通过测试可以对刚性电路板、柔性电路板、半刚性电路板上的表面贴装焊点的性能和可靠性划分为不同的级别,同时提供了一种近似方法把可靠性试验结果与焊点在实际使用环境下的可靠性联系起来。
1、特征:焊接成不平滑外表,严重时于线脚四周,产生皱折或裂缝。
2、影响性:焊点寿命较短,容易于使用一段时间后,开始产生焊接不良之现象,导致功能失效。
3、造成原因:焊点凝固时,受到不当震动(如输送皮带震动),焊接物(线脚、焊垫)氧化,润焊时间不足。
4、补救处置:排除焊接时之震动来源;检查线脚及焊垫之氧化状况,如氧化过于严重,可事先Dip 去除氧化、调整焊接速度,加长润焊时间。
针孔:1、特征:于焊点外表上产生如针孔般大小之孔洞2、影响性:外观不良且焊点强度较差3、造成原因:PWB含水气;零件线脚受污染(如硅油);倒通孔之空气受零件阻塞,不易逸出。
4、补救处置:PWB过炉前以80~100℃烘烤2~3小时;严格要求PWB在任何时间任何人都不得以手触碰PWB表面,以避免污染;变更零件脚成型方式,避免Coating落于孔内,或察看孔径与线径之搭配是否有风孔之现象。
1、特征:在不同线路上两个或两个以上之相邻焊点间,其焊垫上之焊锡产生相连现象。
2、影响性:严重影响电气特性,并造成零件严重损害3、造成原因:板面预热温度不足;输送带速度过快,润焊时间不足;助焊剂活化不足;板面吃锡高度过高;锡波表面氧化物过多;零件间距过近;板面过炉方向和锡波方向不配合。
4、补救处置:调高预热温度;调慢输送带速度,并以Profile确认板面温度;更新助焊剂;确认锡波高度为1/2板厚高清除锡槽表面氧化物;变更设计加大零件间距;确认过炉方向,以避免并列线脚同时过炉,或变更设计并列线脚同一方向过炉。
空焊:1、特征:零件线脚四周未与焊锡熔接及包覆2影响性:电路无法导通,电气功能无法显现,偶尔出现焊接不良,电气测试无法检测。
3、造成原因:助焊剂发泡不均匀,泡沫颗粒太大;助焊剂未能完全活化;零件设计过于密集,导致锡波阴影效应;PWB变形锡波过低或有搅流现象;零件脚受污染;PWB氧化、受污染或防焊漆沾附;过炉速度太快,焊锡时间太短。
4、补救处置:调整助焊剂发泡槽气压及定时清洗;调整预热温度与过炉速度之搭配;PWB Layout设计加开气孔;调整框架位置;锡波加高或清除锡渣及定期清理锡炉;更换零件或增加浸锡时间;去厨防焊油墨或更换PWB;调整过炉速度。
SMT焊接推力检验标准简介表面贴装技术(SMT)是一种将元件表面直接焊接在印制电路板(PCB)上的工艺。
SMT焊接技术已经成为了电子制造业的主流工艺之一,具有高效、高精度和高可靠性的特点。
在SMT焊接过程中,焊接质量的好坏直接影响到整个电子产品的质量和可靠性。
其中,焊接推力检验是衡量SMT焊接质量的重要指标之一,本文主要介绍SMT焊接推力检验标准。
检验标准检验设备进行SMT焊接推力检验需要用到推力试验机、导轨、夹具和样品。
推力试验机是用来测试样品在水平方向(即与PCB表面平行的方向)下受到的最大推力的设备。
导轨是用来固定样品和夹具的设备,使其能够在试验机上进行平稳的推力试验。
夹具是用来固定PCB和样品的设备,能够准确地获取样品在推力试验过程中受到的推力值。
样品是经过SMT焊接成型的PCB板,其焊点应当符合IPC-A-610F标准。
检验步骤1.准备夹具和样品:将样品放在夹具中,夹具的固定点应当与样品焊点的中心重合。
2.垂直方向调整:将夹具固定在导轨上,通过微调手轮让夹具垂直水平方向。
3.水平方向调整:将夹具固定在导轨上,通过微调手轮让夹具与试验机导轨水平方向保持一致。
4.进行推力试验:将夹具和样品放在推力试验机平台上,进行推力试验。
试验过程中,将获取样品在水平方向下受到的最大推力值。
5.记录推力值:在试验过程中,随时记录受到的最大推力值,直至样品失效或试验结束。
检验参数进行SMT焊接推力检验需要确定的参数有:1.检验标准:确定哪个标准作为检验的依据。
2.检验条件:确定推力试验机的工作条件、样品的制备条件、夹具和试验方法的具体实施方案。
3.推力值:确定样品在受力过程中的最大推力值,以判断焊接质量是否合格。
4.失效判断:当样品发生破裂或者出现明显形变时,视为失效。
通过SMT焊接推力检验,可以有效的判断SMT焊接的质量,保证焊接的可靠性和稳定性。
本文介绍了SMT焊接推力检验的标准和具体实施方法,供电子制造业相关从业人员参考。
smt焊接检验标准SMT焊接检验标准。
SMT(Surface Mount Technology)焊接是一种表面贴装技术,广泛应用于电子制造业中。
在SMT焊接过程中,为了保证焊接质量和产品可靠性,需要进行严格的检验。
本文将介绍SMT焊接检验的标准和方法,帮助大家更好地了解SMT焊接检验的重要性和具体操作。
一、外观检验。
外观检验是SMT焊接检验的首要步骤,通过外观检验可以初步判断焊接质量。
外观检验主要包括焊接表面的平整度、焊接点的形状和颜色等方面。
焊接表面平整度要求平整光滑,焊接点形状应该规整,颜色应该均匀一致。
二、焊接强度检验。
焊接强度是SMT焊接检验的关键指标之一,直接影响产品的可靠性和稳定性。
焊接强度检验主要包括拉力测试、剪切测试和冲击测试等。
拉力测试用于检验焊接点的拉伸强度,剪切测试用于检验焊接点的剪切强度,而冲击测试则用于检验焊接点在受力作用下的稳定性。
三、焊接温度检验。
SMT焊接过程中的温度控制对焊接质量至关重要,因此需要进行焊接温度检验。
焊接温度检验主要包括焊接炉温度和预热温度的监控。
焊接炉温度要求稳定控制在设定的范围内,而预热温度则需要根据焊接材料的特性进行合理调整。
四、焊接材料检验。
焊接材料的质量直接影响焊接质量,因此需要进行焊接材料的检验。
焊接材料检验主要包括焊锡丝的成分分析、焊膏的粘度测试和焊盘的表面处理等。
通过对焊接材料的检验,可以确保焊接材料的质量符合要求,从而保证焊接质量。
五、焊接环境检验。
焊接环境对焊接质量也有重要影响,因此需要进行焊接环境的检验。
焊接环境检验主要包括温湿度监控、静电防护和通风排烟等。
良好的焊接环境可以有效减少焊接缺陷的发生,提高焊接质量。
六、焊接设备检验。
焊接设备的性能直接关系到焊接质量,因此需要进行焊接设备的检验。
焊接设备检验主要包括焊接机的稳定性测试、焊接头的清洁度检验和焊接机的维护保养等。
通过对焊接设备的检验,可以确保焊接设备的性能稳定,从而保证焊接质量。
表面贴装焊接点试验标准
2004-02-21By Jack Crawford and Werner Engelmaier 点击: 6135
表面贴装焊接点试验标准
本文介绍,由于有问题的测试方法和过分的主张,IPC开发了一个标准来保证正确的焊接点可靠性试验。
理想的焊点形成一个可靠的、电气上连续的、机械上稳固的联接。
适当的可靠性设计(DFR, design for reliability)是需要的,以保证适当的性能。
使用DFR 设计的焊点,当以良好的品质制造时,可以在产品的设计运行环境中工作到整个设计寿命。
加速试验问题
在DFR方面,请参阅IPC-D-279《可靠的表面贴装技术印制板装配设计指南》。
可是,在许多情况中,足够的可靠性应该通过加速试验来证实。
IPC-SM-785《表面贴装焊接的加速试验指南》给出了适当的加速试验指引。
IPC-SM-785是一个指导性文件,不是标准,适当的加速试验要求相当的资源与时间。
由于没有适当的标准,出现了高度加速的实验方法- 不符合IPC-SM-785指引的方法- 还有一些过分的主张,比如试验结果即意味着产品的可靠性。
不断缩小的元件尺寸现在要求将焊接点的可靠性设计到元件中去。
需要一个客观的手段来提供一个在竞争的产品中比较可靠性的方法。
基于这个理由,开发出IPC-9701《表面贴装焊接的性能实验方法和技术指标要求》。
可靠性试验要求
虽然JEDEC的试验单独地涉及到元件,但是2002年1月发布的IPC-9701的主要目的是试验那些受到发生在元件与PCB之间的热膨胀不匹配所威胁的焊接点的可靠性。
因此,应该考虑完全不同的物理参数和损坏机制。
由于PCB在多数情况下是一个常数(考虑FR-4,厚度足够防止由于PCB弯曲的应力释放),因此试验要设计来显示适宜性,或一个给定元件因此而对各种运作环境缺乏。
为了试验的目的,PCB与表面涂层应该标准化,使得它不影响试验结果。
这些方面不应该妨碍在IPC-9701中描述的方法的使用,以比较性地评估不同的表面涂层,或任何其他变量,只要清楚地叙述了与IPC-9701的不同之处。
对产品运行环境的任何推断都是无效的,例如该文件附录A中所注释的条件。
表一和二提供了IPC-9701的试验条件和合格要求,一起有结果试验温度范围(ΔT)和平均循环温度(Tsj)。
也包括了相关的注释,有关推荐的试验条件和
合格要求,以及超出IPC-SM-785警告的温度循环范围。
表一、IPC-9701中描述的试验条件
试验条件T(min) T(max) ΔT Tsj 注释
TC1 0 ºC +100 ºC 100 ºC 50 ºC 推荐参考
TC3 -40 ºC +125 ºC 165 ºC 42.5 ºC 违反IPC-SM-785
TC4 -55 ºC +125 ºC 180 ºC 35 ºC 违反IPC-SM-785
TC5 -55 ºC +100 ºC 155 ºC 22.5 ºC 违反IPC-SM-785
表二、IPC-9701中描述的合格要求
合格要求循环数说明
NTC-A 200
NTC-B 500
NTC-C 1000 推荐参考TC2,TC3,TC4
NTC-D 3000
NTC-E 6000 推荐参考TC1
IPC-9701标准化了五种试验条件下的性能实验方法,从良性的0<->100ºC的TC1参考循环条件到恶劣的-55<->125ºC的TC4条件。
符合合格要求的热循环数(NTC)从NTC-A变化到NTC-E,NTC-A等于200次循环(在任何试验条件下容易达到,基本上只保证适当的焊锡湿润),NTC-E等于6000次循环。
在T(min)和T(max)温度极限的驻留时间对于所有试验条件都是10分钟。
相对的慢加速TC1试验条件是基准试验目的的首选参考试验条件,因为该试验最接近地模仿实际使用条件,外部损伤机制支配的可能性最小。
对实验条件TC1的首选合格要求是NTC-E,即等于6000次循环。
IPC-9701也包括附带条件,对于试验条件TC3, TC4和TC5的温度循环范围可能具有不止一种损伤机制。
这个事实会破坏IPC-SM-785所述的焊接可靠性适当加速试验的警告条件- 焊锡的时间、温度、应力有关的材料性能的结果。
由于多种损伤机制,这些结果的混杂会造成对产品可靠性评估的加速试验结果的推断出问题。
无任如何,要为这些实验条件提供加速因子,以提供相对的指引。
加速因子与方程
存在两个加速因子(AF, acceleration factor):1) AF(循环) - 与焊点的循环疲劳寿命有关,该寿命是在有关给定使用环境中产品寿命的试验中获得的,2)
AF(时间) - 与焊点失效的时间有关,它是在有关在给定的使用环境中产品寿命的试验中获得的。
循环失效的加速因子是:AF(循环) = N(现场) / N(试验)。
时间的加速因子是:AF(时间) = AF(循环) x f(试验) / f(现场)
IPC-9701使用Engelmaier-Wild焊点失效模型来评估加速因子,该模型在IPC-D-279的附录A中作了叙述。
当然,也存在其他模型可用于这个目的,但是由于大多数这些模型是基于来自焊点加速可靠性试验的经验数据,所得到的加速因子不应该与来源于焊锡疲劳数据的模型有太大区别。
IPC委员会预计该文件的未来版本将包括来自其他模型的加速因子,当这些模型可以得到的时候。