焊接原理与焊点可靠性共66页
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焊点的质量与可靠性1. 焊点质量的重要性焊接是一种常见的金属连接方法,它在各种工业领域都有广泛的应用。
焊点的质量直接关系到焊接件的强度、可靠性和寿命。
因此,焊点质量的高低对于产品的质量以及人身安全都具有重要的影响。
2. 影响焊点质量的因素焊点的质量受多种因素的影响,以下是几个常见的因素:2.1. 焊接材料的选择焊接材料的选择对焊点质量具有重要影响。
合适的焊接材料可以提高焊点的强度和韧性,从而提高焊接件的可靠性。
一般来说,焊接件的材料应与被焊接材料具有良好的相容性,以确保焊接的质量。
2.2. 焊接工艺参数的控制焊接工艺参数,如焊接电流、焊接时间和焊接速度等,对焊点的质量起着重要的影响。
过高或过低的焊接电流可能导致焊点的气孔和裂纹,影响焊接件的可靠性。
因此,必须严格控制焊接工艺参数,以获得高质量的焊点。
2.3. 表面处理焊接前的表面处理对焊点质量也具有重要影响。
表面的油污、氧化物以及其他污染物可能导致焊接时的缺陷或不良结构,降低焊点的质量。
因此,在焊接前必须对工件进行适当的清洗和处理,确保焊点质量可靠。
3. 焊点质量的检测方法为了保证焊点的质量和可靠性,需要对焊点进行有效的质量检测。
以下是一些常见的焊点质量检测方法:3.1. 目测检测目测检测是最简单的焊点质量检测方法之一。
通过肉眼观察焊点表面的情况,判断焊点是否存在裂纹、疏松和气孔等缺陷。
这种方法成本低廉,操作简单,但对于微小缺陷的检测效果较差。
3.2. X射线检测X射线检测是一种非破坏性的焊点检测方法。
通过照射焊点并观察照片来检测焊点内部的缺陷。
X射线检测能够发现微小的裂纹和气孔,可以较为准确地评估焊点的质量。
然而,X射线设备的成本较高,需要专业人员进行操作。
3.3. 超声波检测超声波检测是一种常用的焊点质量检测方法。
通过发送超声波脉冲并接收回波,来评估焊点内部的缺陷情况。
超声波检测可以检测到焊点的裂纹、夹渣和未熔合等缺陷,具有较高的灵敏度和准确性。
焊接原理与焊点强度焊接原理與銲點強度Soldering Basics and Joint Strength焊錫性與銲點強度的不同The Difference of Solderability and Solder Joint Strengthz焊接是一種化學反應銲墊為銅基地者焊接後立即生成良性的Cu6Sn5,且還會隨焊接熱量與後續老化而長厚,不幸的是老化中更會長出惡性致命的Cu3Sn。
此類表面處理為:OSP、 HASL 、 I-Sn、I-Ag等。
總體而言銅基地的銲點要比鎳基地者脆性低,可靠度也較好。
? 鎳基地之化鎳浸金與電鍍鎳金之金層較厚者,其焊點不但IMC較薄且更容易形成金脆,只有在快速長出的AuSn4游走後鎳基地才會形成Ni3Sn4 其強度原本就不如 Cu6Sn5 。
2焊接過程與IMC (Intermetallic Compound,介面金屬共化物,介金屬)有鉛與無鉛各種配方合金銲料(Solder)中,只有純錫(Sn)才會與PCB承焊的銅基地(OSP,I-Ag,I-Sn,HASL等)或鎳基地(化學鎳與電鍍鎳),在強熱中發生擴散反應迅速生成介面性IMC而焊牢。
?銲料中純錫以外的其他少量金屬,其等主要功能就是為了降低熔點(Melting Point, mp)以節省能源與減少PCB的熱傷害。
次要目的是改善銲點(Solder Joint)的韌度(Toughness)與強度(Strength),以加強互連之可靠度。
?純錫的熔點高達321℃根本無法用於PCBA的焊接,必須配製成以錫為主的合金銲料才能使用。
例如加入少許銅做為兩相合金時 (0.7% by wt),不但mp降至227℃而且還呈現內外瞬間整體熔融之共熔狀態(Eutectic此字被譯為“共晶”係抄自日文並不正確)。
無鉛回焊者以SAC305為主,波焊以SCNi為主。
介面性IMC是銲點強度的基礎,係強熱中銲料內的液錫與基地的銅或鎳相互擴散而組成的,一般而言完工銲點IMC的Cu6Sn5比Ni3Sn4強度要好些,老化後的銲點強度則不一定。
焊点测试的原理和应用焊点测试的原理焊点测试是通过对焊点进行检测,以确定焊点的质量和可靠性。
焊点测试主要目的是检测焊点的连接强度、电气性能和耐久性。
焊点测试可以帮助制造商评估焊点的可靠性,并及时发现焊点故障,从而提高产品质量和可靠性。
以下是常用的焊点测试原理:1.视觉检测:通过人眼观察焊点的外观,检查是否有未焊接、焊接质量差或焊点损坏等问题。
2.电阻检测:通过测量焊点的电阻来评估焊点的连接质量。
正常情况下,焊点的电阻应该很低,如果电阻过高,则可能是焊点存在问题。
3.拉力测试:通过施加拉力作用于焊点,并测量焊点的抗拉强度,来评估焊点的可靠性。
4.耐久性测试:通过连续施加电流、温度、振动或其他外部刺激,来模拟实际使用条件下焊点的工作状态,评估焊点的耐久性和可靠性。
焊点测试的应用焊点测试广泛应用于电子制造业中,特别是在电子产品的生产过程中。
以下是焊点测试的一些常见应用场景:1.PCB制造:焊点测试可以检测PCB上的焊点连接质量,确保焊点与PCB之间的连接良好。
在大规模生产中,焊点测试可以提高生产效率,并降低因焊点质量不良引起的产品故障率。
2.电子组件制造:焊点测试可以用于检测电子组件之间的焊接连接,以确保组件之间的电气连接可靠。
焊点测试可以帮助制造商及时发现焊点问题,并及时采取措施修复或更换焊点,以提高产品质量和可靠性。
3.汽车制造:焊点测试在汽车制造中扮演重要角色。
焊点测试可以帮助汽车制造商检测车身焊接点的质量,确保车身结构的稳定性和安全性。
焊点测试可以帮助汽车制造商发现焊点质量不良的问题,并及时采取措施,防止车辆在使用中出现安全隐患。
4.航空航天制造:在航空航天制造领域,焊点测试尤为重要。
焊点测试可以用于检测飞机和航天器上的焊点连接质量,确保航空航天器的结构稳定性和安全性。
焊点测试可以帮助制造商检测焊点的可靠性,并及时发现焊点故障,以确保航空器和航天器的安全飞行。
总结起来,焊点测试是提高产品质量和可靠性的关键步骤之一。
焊点的质量与可靠性机电工程学院微电子制造工程1000150312 黄荣雷摘要:本文介绍了Sn-Pb合金焊接点发失效的各种表现形式,探讨失效的各种原因。
在实践基础上,指出如何在工艺上进行改进已改善焊点的可靠性,提高产品的质量。
1前言电子产品的"轻、薄、短、小"化对元器件的微型化和组装密度提出了更高的要求。
在这样的要求下,如何保证焊点质量是一个重要的问题。
焊点作为焊接的直接结果,它的质量与可靠性决定了电子产品的质量。
也就是说,在生产过程中,组装的质量最终表现为焊接的质量。
目前,在电子行业中,虽然无铅焊料的研究取得很大进步,在世界范围内已开始推广应用,而且环保问题也受到人们的广泛关注,但是由于诸多的原因,采用Sn-Pb焊料合金的软钎焊技术现在仍然是电子电路的主要连接技术。
文中将就Sn-Pn焊料合金的焊点质量和可靠性问题进行较全面地介绍。
2焊点的外观评价良好的焊点应该是在设备的使用寿命周期内,其机械和电气性能都不发生失效。
其外观表现为:(1)良好的湿润;(2)适当的焊料量和焊料完全覆盖焊盘和引线的焊接部位(或焊端),元件高度适中;(3)完整而平滑光亮的表面。
原则上,这些准则适合于SMT中的一切焊接方法焊出的各类焊点。
此外焊接点的边缘应当较薄,若焊接表面足够大,焊料与焊盘表面的湿润角以300以下为好,最大不超过600。
3寿命周期内焊点的失效形式考虑到失效与时间的关系,失效形式分为三个不同的时期,如图1所示。
(1)早期失效阶段,主要是质量不好的焊点大量发生失效,也有部分焊点是由于不当的工艺操作与装卸造成的损坏。
可以通过工艺过程进行优化来减少早期失效率。
(2)稳定失效率阶段,该阶段大部分焊点的质量良好,失效的发生率(失效率)很低,且比较稳定。
(3)寿命终结阶段,失效主要由累积的破环性因素造成,包括化学的、冶金的、热-机械特性等因素,比如焊料与被焊金属之间发生金属化合反应,或热-机械应力造成焊点失效。
焊点的质量与可靠性机电工程学院微电子制造工程1000150312 黄荣雷摘要:本文介绍了Sn-Pb合金焊接点发失效的各种表现形式,探讨失效的各种原因。
在实践基础上,指出如何在工艺上进行改进已改善焊点的可靠性,提高产品的质量。
1 前言电子产品的"轻、薄、短、小"化对元器件的微型化和组装密度提出了更高的要求。
在这样的要求下,如何保证焊点质量是一个重要的问题。
焊点作为焊接的直接结果,它的质量与可靠性决定了电子产品的质量。
也就是说,在生产过程中,组装的质量最终表现为焊接的质量。
目前,在电子行业中,虽然无铅焊料的研究取得很大进步,在世界范围内已开始推广应用,而且环保问题也受到人们的广泛关注,但是由于诸多的原因,采用Sn-Pb焊料合金的软钎焊技术现在仍然是电子电路的主要连接技术。
文中将就Sn-Pn焊料合金的焊点质量和可靠性问题进行较全面地介绍。
2 焊点的外观评价良好的焊点应该是在设备的使用寿命周期内,其机械和电气性能都不发生失效。
其外观表现为:(1)良好的湿润;(2)适当的焊料量和焊料完全覆盖焊盘和引线的焊接部位(或焊端),元件高度适中;(3)完整而平滑光亮的表面。
原则上,这些准则适合于SMT中的一切焊接方法焊出的各类焊点。
此外焊接点的边缘应当较薄,若焊接表面足够大,焊料与焊盘表面的湿润角以300以下为好,最大不超过600。
3 寿命周期内焊点的失效形式考虑到失效与时间的关系,失效形式分为三个不同的时期,如图1所示。
(1)早期失效阶段,主要是质量不好的焊点大量发生失效,也有部分焊点是由于不当的工艺操作与装卸造成的损坏。
可以通过工艺过程进行优化来减少早期失效率。
(2)稳定失效率阶段,该阶段大部分焊点的质量良好,失效的发生率(失效率)很低,且比较稳定。
(3)寿命终结阶段,失效主要由累积的破环性因素造成,包括化学的、冶金的、热-机械特性等因素,比如焊料与被焊金属之间发生金属化合反应,或热-机械应力造成焊点失效。