SMT焊点质量检测方法
- 格式:docx
- 大小:134.13 KB
- 文档页数:11
smt检测的内容和流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!SMT(Surface Mount Technology)检测是电子制造过程中的重要环节,用于确保表面贴装技术(SMT)生产的电路板质量和可靠性。
海翔瑞通科技有限公司企业技术标准Q/DKBA3200.1-2001SMT焊点检验标准2009-12-20发布2010-1-1实施精心整理目次前言 (3)1范围 52规范性引用文件 53术语和定义 53.1冷焊点 53.2浸析 54回流炉后的胶点检查 65焊点外形75.1片式元件——只有底部有焊端7 5.2片式元件——矩形或正方形焊端元件——焊端有1、3或5个端面105.3圆柱形元件焊端165.4无引线芯片载体——城堡形焊端208.3浸析(leaching) 599上下游相关规范6010附录6011参考文献60前言本子标准是Q/DKBA3200-2001《PCBA检验标准》的九个子标准之一。
本子标准与Q/DKBA3200.2-2001《THT焊点检验规范》等八个子标准共同构成Q/DKBA3200-2001《PCBA检验标准》。
本子标准的大部分内容属于原Q/DKBA-Y008-1999《PCBA外观质量检验标准》的第10章,经过一年半的实践,又参考IPC-A-610C第12章重新修订而成。
相对于前一版本的变化是图形增加,更加清晰,叙述逻辑性增强。
个别地方内容也有变动。
在合格性判断等级方面增加了“工艺警告”级。
本标准由工艺委员会电子装联分会提出。
本标准主要起草人:邢华飞、张源、李江、姜平、陈冠方、陈普养、饶秋池、李石茂、肖振芳、韩喜发、黄玉荣本标准审核人:蔡祝平、张记东、辛书照、陈国华、王界平、曹曦、周欣、郭朝阳本标准批准人:吴昆红SMT焊点检验标准1范围本标准规定了PCBA的SMT焊点的质量检验标准,绝大部分属外观检验标准。
本标准适用于华为公司内部工厂及PCBA外协工厂的回流焊后和波峰焊及手工焊后对PCBA上SMT焊点的检验。
本子标准的主体内容分为五章。
前三章直接与工艺相关,分别表达使用贴片胶的SMD的安装、焊接,各种结构的焊点的要求。
后两章是针对不同程度和不同类型的焊接缺陷和元器件损坏的验收标准。
SMT焊点质量检测方法热循环为确保电子产品德量稳固性和可靠性,或对失效产品进行剖析诊断,一般需进行必要的焊点质量检测。
SM T中焊点质量检测办法很多,应当依据不同元器件、不同检测项目等选择不同的检测方法。
1 焊点质量检测方式焊点质量常用检测方法有非破坏性、破坏性和环境检测3种,见表1所示。
1.1 目视检测目视检测是最常用的一种非破坏检测方法,可用万能投影仪或10倍放大镜进行检测。
检测速度和精度与检测职员才能有关,评价可依照以下基准进行:⑴润湿状况钎料完整笼罩焊盘及引线的钎焊部位,接触角最好小于20°,通常以小于3 0°为标准,最大不超过60°。
⑵焊点外观钎料流动性好,表面完全且平滑光明,无针孔、砂粒、裂纹、桥连和拉尖等渺小缺点。
⑶钎料量钎焊引线时,钎料轮廓薄且引线轮廓显明可见。
1.2 电气检测电气检测是产品在加载条件下通电,以检测是否满足所请求的规范。
它能有效地查出目视检测所不能发明的微小裂纹和桥连等。
检测时可应用各种电气丈量仪,检测导通不良及在钎焊进程中引起的元器件热破坏。
前者是由渺小裂纹、极细丝的锡蚀和松香粘附等引起,后者是由于过热使元器件失效或助焊剂分解气体引起元器件的腐化和变质等。
1.3 X-ray 检测X-ray检测是应用X射线可穿透物资并在物质中有衰减的特征来发明缺陷,主要检测焊点内部缺陷,如BGA、CSP和FC焊点等。
目前X射线装备的X光束斑一般在1-5μm范畴内,不能用来检测亚微米规模内的焊点微小开裂。
1.4 超声波检测超声波检测利用超声波束能透进金属材料的深处,由一截面进入另一截面时,在界面边沿发生反射的特色来检测焊点的缺陷。
来自焊点表面的超声波进入金属内部,碰到缺陷及焊点底部时就会发生反射现象,将反射波束收集到荧光屏上形成脉冲波形,根据波形的特色来断定缺陷的位置、大小和性质。
超声波检验具有敏锐度高、操作便利、检验速度快、本钱低、对人体无害等长处,但是对缺陷进行定性和定量判定尚存在艰苦。
SMT焊接质量分析报告SMT焊接是一种表面贴装技术,通过热熔焊料在基板上的焊点处进行焊接,用于连接表面贴装元件和基板之间的电路。
由于焊接质量的直接影响到电路连接的可靠性和性能,因此对SMT焊接质量进行分析和评估是非常重要的。
首先,焊接质量的分析主要包括焊接质量的可视检查和焊接联络性能的测试。
可视检查可以通过检查焊点的外观来评估焊接质量,包括焊点的形状、光亮度和无焊接缺陷等。
焊点的形状应该是圆形或半球形,无明显的凹陷或突起。
焊点的光亮度应该均匀一致,没有明显的氧化或腐蚀迹象。
焊接缺陷包括冷焊、开花焊、毛刺、焊剂残留等。
如果发现焊点外观不良或有焊接缺陷,需要进一步分析其原因,以便采取相应的措施进行改进。
其次,焊接联络性能的测试是评估焊接质量的重要手段。
常用的焊接联络性能测试方法包括剪切测试、剥离测试和热冲击测试等。
剪切测试用于评估焊接强度,通过施加水平或垂直力来检测焊点是否能够承受剪切力。
剥离测试用于评估焊接可靠性,通过施加拉伸力来检测焊点与基板之间是否能够保持牢固的粘结。
热冲击测试用于评估焊接耐热性,通过快速变温来检测焊点是否会出现裂纹或脱落等问题。
这些测试方法可以定量地评估焊接的质量和可靠性,并提供参考数据进行焊接工艺的改进。
最后,焊接质量分析报告需要综合以上的可视检查和焊接联络性能测试结果,并结合焊接工艺参数、材料质量和生产环境等因素进行综合分析。
分析报告应该包括焊接质量的基本情况、发现的问题和缺陷、问题的原因、解决方案和改进建议等内容。
报告还应提供客观的数据和证据支持分析结果,以便后续的改进工作。
总之,SMT焊接质量的分析和评估是确保产品质量和性能的重要环节。
通过可视检查和焊接联络性能测试等手段可以对焊接质量进行全面的评估,从而为焊接工艺的改进提供有力的支持。
分析报告应该有条理、客观、准确,提出解决问题和改进的具体建议。
焊接质量检验标准焊接在电子产品装配过程中是一项很重要的技术,也是制造电子产品的重要环节之一.它在电子产品实验、调试、生产中应用非常广泛,而且工作量相当大,焊接质量的好坏,将直接影响到产品的质量。
电子产品的故障除元器件的原因外,大多数是由于焊接质量不佳而造成的。
(一)焊点的质量要求:对焊点的质量要求,应该包括它包括良好的电气接触、足够的机械强度和光洁整齐的外观三个方面,保证焊点质量最关键的一点,就是必须避免虚焊。
(1)插件元件焊接可接受性要求:1.引脚凸出:单面板引脚伸出焊盘最大不超过2.3mm;最小不低于0.5 mm。
对于厚度超过2。
3mm的通孔板(双面板),引脚长度已确定的元件(如IC、插座),引脚凸出是允许不可辨识的。
2.通孔的垂直填充:焊锡的垂直填充须达孔深度的75%,即板厚的3/4;焊接面引脚和孔壁润湿至少270°。
3.焊锡对通孔和非支撑孔焊盘的覆盖面积须≥75%。
4.插件元件焊点的特点是:①外形以焊接导线为中心,匀称、成裙形拉开.②焊料的连接呈半弓形凹面,焊料与焊件交界处平滑,接触角尽可能小。
③表面有光泽且平滑,无裂纹、针孔、夹渣。
(2) 贴片(矩形或方形)元件焊接可接受性要求:1.贴片元件位置的歪斜或偏移的允收标准是:不超过其元件或焊盘宽度(其中较小者)的1/2,且不可违反最小电气间隙.2.末端焊点宽度最小为元件可焊端宽度的50%或焊盘宽度的50%,其中较小者。
3.最小焊点高度为焊锡厚度加可焊端高度的25%或0。
5 mm,其中较小者。
(3)扁平焊片引脚焊接可接受性要求:1.扁平焊片引脚偏移的允收标准是:不超过其元件或焊盘宽度(其中较小者)的25%,且不违反最小电气间隙.2.末端焊点宽度最小为元件引脚可焊端宽度的75%。
3.最小焊点高度为正常润湿。
(二)焊接质量的检验方法:⑴目视检查目视检查就是从外观上检查焊接质量是否合格,也就是从外观上评价焊点有什么缺陷。
目视检查的主要内容有:①是否有漏焊,即应该焊接的焊点没有焊上;②焊点的光泽好不好;③焊点的焊料足不足;④焊点的周围是否有残留的焊剂;⑤有没有连焊、焊盘有滑脱落;图2正确焊点剖面图(a)(b)凹形曲线主焊体焊接薄的边缘⑥焊点有没有裂纹;⑦焊点是不是凹凸不平;焊点是否有拉尖现象。
SMT 产品可靠性检验流程检验目的:验证SMT生产之产品,焊点强度可靠性。
检验方法与流程:1.焊点外观检验(1)使用工具:X-Ray,3-D显微镜(2)主要检查,X-Ray主要检查Solder Balls solder joint形状,BGA, LGA, QFN等零件短路,位移,V oid大小等;3-D显微镜主要检查引脚外漏零件焊点外观,吃锡角度等,以及BGA零件外围锡球吃锡外观,锡裂,赃物等(3)检验频率:X-Ray:针对BGA,LGA产品每1K,检验1pannel 已经导入3-D显微镜:针对BGA,LGA首件检测四边与中心5颗颗粒外观。
针对不良品分析时使用(4)检验标准:Void大小的允收标准:IPC610D 规范:1、气泡体积≤锡球体积25%为可接受气泡允收标准:2、气泡体积≥锡球体积25%为不可接受Solder Balls位移判定标准:1:锡球偏移PAD≤25%为可接受级2:锡球偏移PAD≥25%为不可接受级Solder Balls短路判定标准:所有短路连锡均不能接受2.焊点强度检验(1)使用工具:推拉力机与夹具(2)主要检查:电阻/电容/电感/SOP,QFP等原件推拉力测量检验频率:新产品/新原件/新锡膏导入时检验;不良分析时(3)检验标准:目前业界暂无检验标准和经验值,除客户单独提出要求。
3.Dye test染色检验(1)使用工具:染色剂,真空泵,烤箱,3-D显微镜(2)主要检查:BGA零件各锡球吃锡是否完好,是否有锡裂现象(3)检验频率:新产品/新原件/新锡膏导入时检验;不良分析时(4)检验标准:在未做过任何Reliability 实验之PCBA不允许有Crack(颜色显示)。
经过Reliability 实验之PCBA Crack出现在焊点端层面≤25%为可接受。
4.切片检验(1)使用工具:研磨机,封胶材料,砂纸,抛光粉(2)主要检查:Cross-section 观察焊点的金相结构,以及IMC成形,焊点的结晶情况。
海翔瑞通科技有限公司企业技术标准Q/ SMT焊点检验标准2009-12-20发布2010-1-1实施北京海翔瑞通科技有限公司版权所有侵权必究目次前言 (3)1 范围 52 规范性引用文件 53 术语和定义 5冷焊点 5浸析 54 回流炉后的胶点检查 65 焊点外形7片式元件——只有底部有焊端7片式元件——矩形或正方形焊端元件——焊端有1、3或5个端面10圆柱形元件焊端16无引线芯片载体——城堡形焊端20扁带“L”形和鸥翼形引脚23圆形或扁平形(精压)引脚29“J”形引脚32对接 /“I”形引脚37平翼引线40仅底面有焊端的高体元件41内弯L型带式引脚42面阵列/球栅阵列器件焊点44通孔回流焊焊点466 元件焊端位置变化487 焊点缺陷49立碑49不共面49焊膏未熔化50不润湿(不上锡)(nonwetting)50半润湿(弱润湿/缩锡)(dewetting)51焊点受扰51裂纹和裂缝52针孔/气孔52桥接(连锡)53焊料球/飞溅焊料粉末54网状飞溅焊料558 元件损伤56缺口、裂缝、应力裂纹56金属化外层局部破坏58 浸析(leaching)599 上下游相关规范6010 附录6011 参考文献60前言本子标准是Q/DKBA3200-2001《PCBA检验标准》的九个子标准之一。
本子标准与Q/《THT焊点检验规范》等八个子标准共同构成Q/DKBA3200-2001《PCBA 检验标准》。
本子标准的大部分内容属于原Q/DKBA-Y008-1999《PCBA外观质量检验标准》的第10章,经过一年半的实践,又参考IPC-A-610C第12章重新修订而成。
相对于前一版本的变化是图形增加,更加清晰,叙述逻辑性增强。
个别地方内容也有变动。
在合格性判断等级方面增加了“工艺警告”级。
本标准由工艺委员会电子装联分会提出。
本标准主要起草人:邢华飞、张源、李江、姜平、陈冠方、陈普养、饶秋池、李石茂、肖振芳、韩喜发、黄玉荣本标准审核人:蔡祝平、张记东、辛书照、陈国华、王界平、曹曦、周欣、郭朝阳本标准批准人:吴昆红本标准执行:现场工艺和质量部门可根据具体需要制定操作指导书执行。
质量检验标准PCB板部分1、检验要求与检验方法1.1 尺寸检验1.1.1 检验要求1.1.2 检验方法用测量精度小于等于0.02mm的游标卡尺检测外形尺寸、厚度,用量角器量角度。
项目要求备注SMT焊盘尺寸公差SMT焊盘公差满足+20%定孔位公差公差≤±0.076mm之内孔径公差类型/孔径 PTH NPTH0-0.3mm +0.08mm/-∞±0.05mm 0.31-0.8mm ±0.08mm ±0.05mm0.81-1.60mm ±0.10mm ±0.08mm1.61-2.5mm ±0.15mm +0.1mm/-02.5-6.3mm ±0.30mm +0.3mm/-0板弓曲和扭曲对SMT板≤0.7%,特殊要求SMT板≤0.5% 对SMT板≤1.0%,对非SMT板≤1.5%;板厚公差厚度应符合设计文件的要求板厚≤1.0mm,公差±0.10mm;板厚≥1.0mm,公差为±10%外形公差外形尺寸应符合设计文件的要求板边倒角(30º、45º、70º)±5º;CNC铣外形:长宽小于100mm公差±0.2mm; 长宽小于300mm公差±0.25mm;长宽大于300mm公差±0.3mm;键槽、凹槽开口:±0.13mm;位置尺寸:±0.20mmV形槽V槽深度允许偏差为设计值的±0.1mm;槽口上下偏移公差K:±0.15mm;D≤0.8mm,余留基材厚度S=0.35±0.15mm;0.8<D<1.6mm,余留基材厚度S=0.4±0.15mm;D≥1.6mm,余留基材厚度S=0.5±0.15mm;槽型角度:20º、30º、45º、60º1.2 外观检验1.2.1 检验要求项目要求备注成品板边板边不出现缺口或者缺口/白边向内深入≤板边间距的50%,且任何地方的渗入≤2.54mm;UL板边不应露铜;板角/板边损伤板边、板角损伤未出现分层露织纹织纹隐现,玻璃纤维被树脂完全覆盖凹点和压痕直径小于0.076mm,且凹点面积不超过板子每面面积的5%;凹坑没有桥接导体;表面划伤划伤未使导体露铜、划伤未露出基材纤维;铜面划伤每面划伤≤5处,每条长度≤15mm镀金插头插头根部与导线及阻焊交界处露铜小于0.13mm,凹痕/压痕/针孔/缺口≤0.15mm且不超过3处,总面积不超过所有金手指的30%,不准许上铅锡;电镀孔内空穴(铜层)破洞不超过1个,破孔数未超过孔总数5%,横向≤90º,纵向≤板厚度的5%。
SM T焊点质量检测方法热循环为确保电子产品质量稳定性和可靠性,或对失效产品进行分析诊断,一般需进行必要的焊点质量检测。
SMT中焊点质量检测方法很多,应该根据不同元器件、不同检测项目等选择不同的检测方法。
1焊点质量检测方法焊点质量常用检测方法有非破坏性、破坏性和环境检测3种,见表1所示。
目视检测目视检测是最常用的一种非破坏检测方法,可用万能投影仪或10倍放大镜进行检测。
检测速度和精度与检测人员能力有关,评价可按照以下基准进行:⑴润湿状态钎料完全覆盖焊盘及引线的钎焊部位,接触角最好小于20°,通常以小于30°为标准,最大不超过60°。
表1焊点质量常用检测方法⑵焊点外观钎料流动性好,表面完整且平滑光亮,无针孔、砂粒、裂纹、桥连和拉尖等微小缺陷。
⑶钎料量钎焊引线时,钎料轮廓薄且引线轮廓明显可见。
电气检测电气检测是产品在加载条件下通电,以检测是否满足所要求的规范。
它能有效地查出目视检测所不能发现的微小裂纹和桥连等。
检测时可使用各种电气测量仪,检测导通不良及在钎焊过程中引起的元器件热损坏。
前者是由微小裂纹、极细丝的锡蚀和松香粘附等引起,后者是由于过热使元器件失效或助焊剂分解气体引起元器件的腐蚀和变质等。
X-ray 检测X-ray检测是利用X射线可穿透物质并在物质中有衰减的特性来发现缺陷,主要检测焊点内部缺陷,如BGACSP和FC焊点等。
目前X射线设备的X光束斑一般在1-5叩范围内,不能用来检测亚微米范围内的焊点微小开裂。
超声波检测超声波检测利用超声波束能透入金属材料的深处,由一截面进入另一截面时,在界面边缘发生反射的特点来检测焊点的缺陷。
来自焊点表面的超声波进入金属内部,遇到缺陷及焊点底部时就会发生反射现象,将反射波束收集到荧光屏上形成脉冲波形,根据波形的特点来判断缺陷的位置、大小和性质。
超声波检验具有灵敏度高、操作方便、检验速度快、成本低、对人体无害等优点,但是对缺陷进行定性和定量判定尚存在困难。
扫描超声波显微镜(C-SAM主要利用高频超声(一般为100MHz以上)在材料不连续的地方界面上反射产生的位相及振幅变化来成像,是用来检测元器件内部的分层、空洞和裂纹等一种有效方法。
采用微声像技术,通过超声换能器把超声脉冲发射到元件封装中,在表面和底板这一深度范围内,超声反馈回波信号以稍微不同的时间间隔到达转化器,经过处理就得到可视的内部图像,再通过选通回波信号,将成像限制在检测区域,得到缺陷图。
一般采用频率从100MHz到230MHz 最高可达300MHz检测分辨率也相应提高。
机械性破坏检测机械性破坏检测是将焊点进行机械性破坏,从它的强度和断裂面来检查缺陷的。
常用的评价指标有拉伸强度、剥离强度和剪切强度。
因为对所有的产品进行检测是不可能的,所以只能进行适量的抽检。
显微组织检测显微组织检测是将焊点切片、研磨、抛光后用显微镜来观察其界面,是一种发现钎料杂质、熔蚀、组织结构、合金层及微小裂纹的有效方法。
焊点裂纹一般呈中心对称分布,因而应尽量可能沿对角线方向制样。
显微组织检测和机械性破坏检测一样,不可能对所有的成品进行检测,只能进行适量的抽检。
光学显微镜是最常用的一种检测仪器,放大倍数一般达10000倍,可以直观的反映材料样品组织形态,但分辨率较低,约20nm。
其它几种检测方法染色试验荧光渗透剂检测是利用紫外线照射某些荧光物质产生荧光的特性来检测焊点表面缺陷的方法。
检验时先在试件上涂上渗透性很强的荧光油液,停留5~10min,然后除净表面多余的荧光液,这样只有在缺陷里存在荧光液。
接着在焊点表面撒一层氧化镁粉末,振动数下,在缺陷处的氧化镁被荧光油液渗透,并有一部分渗入缺陷内腔,然后把多余的粉末吹掉。
在暗室里用紫外线照射,留在缺陷处的荧光物质就会发出照亮的荧光,显示出缺陷。
磁粉检测是利用磁粉检测漏磁的方法,检测时利用一种含有细磁粉的薄膜胶片,记录钎焊焊点中的质量变化情况。
使用后的几分钟内,胶片凝固并把磁粉“ 凝结”在一定的位置上,就可以观察被检测试件上的磁粉分布图形,确定是否有缺陷。
由于大多数钎料是非磁性的,因此不常用于钎焊焊点的检验。
化学分析方法可测量样品的平均成分,并能达到很高精度,但不能给出元素分布情况。
染色与渗透检测技术(D&PT是通过高渗透性高着色性染料渗透到焊点开裂区域,然后拉开焊点,观测焊点内部开裂程度和分布。
试验时必须小心控制拉断器件时的外力,以保证焊点继续沿预开裂区域断开。
X-ray衍射(XRD是通过X-ray在晶体中的衍射现象来分析晶体结构、晶格参数、缺陷、不同结构相的含量及内应力的方法,它是建立在一定晶格结构模型基础上的间接方法。
电子显微镜(EM是用高能电子束做光源,用磁场作透镜制作的电子光学仪器,主要包括扫描电子显微镜(SEM,透射电子显微镜(TEM,电子探针显微镜(EPMA 和扫描透射电子显微镜(STEM。
其中SEM用来观察样品表面形貌,TEM用来观察样品内部组织形态和结构,EPMA用来确定样品微观区域化学成分,STEM具有SEM和TEM的双层功能。
此外,红外热相(IRTI 分析、激光全息照相法和实时射线照相法等也可用于焊点质量检测。
表2 为不同分析项目的一些主要分析方法。
2 加载检测及可靠性评价产品失效主要原因包括温度、湿度、振动和灰尘等,各占比例为55%、19%、20%和6%。
加载检测是每一个部件在实用条件下进行加载以检测其动作状况,方法有振动检测、冲击检测、热循环检测、加速度检测和耐压检测等,一般根据实用条件把它们组合起来进行,且要求对每一个成品进行检测。
这种方法最为严格,可靠性高,只有航天产品等可靠性要求特别严格的情形下才予以采用。
去2N对分析对应的升苗方医注点中聚底离子甘瑕和AHI,原子内力显徽镜現M:扫描电糙A1K;俄燃电子光谱分析H)X=能蚩离做性X世分析XI礼X 9•幽ft励加住子比讲分析Ef%屯于援测型鼠舟析恥佻二次离予就昼耸析WDX,波长井fft显KHSJt诰分析KR】hX射我衍対TEMz避射电蜒汕叭熒龙X射我光皓分折SAT:超雀熾胡战邀FIX 灿叶变换或红雌诰分析丁氐:前1熱%体力析GCM$〔体色滸迭Sdft抽1B【⑴-陋禺的朋应苟耳了帅辭怖】用叫逊仲於込锐测近年来国际上采用一种全新的焊点可靠性评估方法,即等温加速扭转循环法(MD$,通过在一定温度下周期扭转整个印刷电路板来考察焊点的可靠性。
该方法在焊点内产生的应力以剪切应力为主,和温度循环相似,因而失效模式和机理极为相似,但试验周期却可从温度循环的几个月减少到几天。
该方法不但可以用来快速评估焊点可靠性,同时也可以用来进行快速设计和工艺参数优化。
可靠性评价分类见表3。
迁移是金属材料在环境下化学反应形成的表面侵蚀现象,其生长过程分为阳极溶解、离子迁移和阴极还原,即金属电极正极溶解、移动,在负极析出导致短路。
迁移的发生形态常称为Dendrite和CAF(见图1)。
Dendrite指迁移使金属在PCB勺绝缘部表面析出,或者是形成树枝状的氧化物;CAF指金属顺着印制板内部的玻璃纤维析出,或者使氧化物作纤维状的延伸。
#3 可矗性评倚分覺详价项目评价方法裂纨r针?1站晶结构x射统分析.扫摘式龍子AHtffi状念分析罔常、元索扩畝x射线分#h二次髙予质■分析接合界面结构拉伸诜歇电分析接命醫也挠曲利用行业协合ftl定的检测标准进行检越Sft躲性专业协倉标卅电子色柠仪分折金属离子的指标可用标准电极电位E来表示,其中Sn比Pb和Cu稳定,能形成保护性高的纯态氧化膜,抑制阳极溶解。
电极电位的大小不仅取决于电对的本性,还与参加电极反应的各种物质的浓度有关。
对于大多数电对来说,因为(H+或0H直接参与了电极反应,因此电极电位还与pH值有关:pH值越高,电极电位越小。
另外,助焊剂残留如果不清洗干净,一些腐蚀性、活性元素(如Cl )会使电迁移更强,影响电路可靠性。
所以,目前常用免清洗助焊剂严格控制其活性和组份。
3热循环加速试验热循环失效是指焊点在热循环或功率循环过程中,由于芯片载体材料和基本材料存在明显的热膨胀系数(CTE差异所导致的蠕变,疲劳失效。
通常SMT中芯片载体材料为陶瓷(AI2Q ),CTE 为C,基板材料为环氧树脂/玻璃纤维复合板(FR4,CTE为C,二者相差3倍以上。
当环境温度发生变化或元件本身通电发热时,由于二者间CTE差异, 在焊点内部就产生周期性变化的应力应变过程,从而导致焊点的失效。
IPC-9701标准化了五种试验条件下的热循环试验方法,从良性的TC1参考循环条件到恶劣的TC4条件,符合合格要求的热循环数(NTC从NTC-A变化到NTC-E(见表4) <h4热祜环试眈条件克&格叢求11^-970中描述的试验条件九理Am:Hi禅TCI0+ 10010050推蓉参考TC2+[0012537.STC.1+ 125IGS42.5违反IPC-SM-785TC4-55 + 125ISO35违反]FC-SM-785TC5-55+ 10()15522.5IFC-SM-7B5IH:・970l中描述的仔搐隈求合格要求it环数说明\YC-X2(X1NTC-B5(W■TTC-C推养豔考TC2.TO ■丁创xrc-D3000X1OE6000推荐密考代1失效循环次数可用一个简单修正的Coffin-Manson数模来预测,并可以加速获得热循环测试结果。
Coffin-Manson数模是关于热应力引起的低循环疲劳对微电路和半导体圭寸装可靠性影响进行建模的有效方法,表达式为:(1)其中:N为疲劳失效循环数,A为常数,£ p为每个循环的应变范围,f为循环频率,K为波尔兹曼常数(eV),T max为最高循环温度(K)0IPC-9701使用Engelmaier-wild 焊点失效模型来评估加速因子AF(循环数)和AF(时间)o AF(循环数)与焊点的循环疲劳寿命有关,是在给定使用环境中产品寿命的试验中获得,可表示为:S畋』F(狮环魏=九叫严x伍[^p(1414/r_- 1414/T^J] (23(ua其中:AF为加速因子,N ield为现场循环数,N ab为试验循环数,f field为现场循环频率,f lab为试验循环频率,AT field为现场温度变化,AT lab为试验温度变化,T field-max为现场最咼温度,T ab-max为试验最咼温度。
AF (时间)与焊点失效的时间有关,是在给定的使用环境中产品寿命的试验中获得,可表示为:AF (时间)=AF (循环数)X [(f field /f lab)(3)设计试验时,在芯片和PCB内引入菊花链结构使得组装后的焊点形成网络,通过检测网络通断来判断焊点是否失效。
一般需要采用高速连续方案,在纳秒级内连续高速采样,以保证及时准确探测到焊点的开裂。