元器件可焊性及测试方法

传统的来料检验方法,虽然不增值,效果也不好,但对于消除部分厂家的做假行为还是有“威慑”作用的,因此,仍然建议在IQC岗位保留工艺质量抽检职责,对特殊元器件实行来料测试检查。下面介绍常用指标的检验或测试方法,这些方法也用于随机的现场评估。

可焊性及测试方法

A.可焊性的定义

B.可焊性的测试方法

元器件引线或焊端的可焊性测试方法,一直在不断发展。组装厂一般采用浸焊法、焊球法和润温称量法。

IPC/EIAJ-STD-002;EIAJET-7401;

IEC60068-2-54;IEC60068-2-69;

MIL-STD-8832022;JISZ3198-4。

C.浸焊法

浸焊法是测试元器件引线或焊端可焊性最简单的方法,它是将引线或焊端浸入熔融的焊料槽中,拿出来用目测的方法观察其润湿的程度。

(1)试验步骤

1)升温

将焊槽中的焊料加热,并保持在要求温度。

有铅工艺:63Sn37Pb,235℃

无铅工艺:95.5Sn3.9A90.6Cu,255℃

2)浸涂助焊剂

首先将试验样品装在夹具上,然后将待测试的表面浸渍到(室温)助焊剂中滞留5s,最后取出滴干(空气中停留5~20s)。

对通孔安装的轴向、径向或多引脚引线,应垂直插入助焊剂槽中;对表面贴装元器件表面可焊端,应以与助焊剂液面成20°~45°角浸入,浸人深度应距离元件体约1.27mm左右。

3)浸焊料

A)在每次浸焊料前,应除去焊料表面的氧化物和浮渣。

b)对通孔插装元件。

c)对表面贴装有引脚元器件。

将试样分别以与助焊剂或钎料液面成20°~45°或90°浸入,如下图所示。

d)表面贴装无引脚元器件。

(2)可焊性检查

在合适的光线条件下借助10倍放大镜对试验样的表面润湿情况进行检查,按J-STD-002规定验收。

D.润湿称量法

润湿称量法,也称弯月图形法,可定量测试元器件引线或焊端的润湿性。润湿称量法的测试原理如下图所示,被测元件悬挂于熔融焊料锅上的测力计上(如图2—5(1)所示),当焊料槽上升,元件焊端浸入焊料中,首先焊端温度太低不能润湿,元件排开焊料,在表头受到向上的浮力(如图2—5(2)所示),其次,焊端润湿,表面张力把元件向下拉人锅中(如图2—5(3)所示),动态受力曲线可用来表示焊端的可焊性,这个动态受力曲线被称为润湿曲线。

润湿曲线的记录方式有两种,一种是浮力向上(IEC标准),一种是浮力向下(J-STD-003标准),如图2-6所示为浮力向下的记录方式,即以纵坐标向下的方向为浮力的方向记录的曲线。如图2-6所示的曲线是通孔插装元件引线可焊性测试的典型曲线形状。由于表面贴片元件引线或焊端的小尺寸、小体积等情况,一种可行的测试方法是将焊料槽换成焊锡球,如图2-7所示为日本力世科公司开发的一种可焊性测试仪,带有焊锡球选件。

(1)测试步骤

1)样品准备:在试验前不得清洁、擦刮引线或焊端,并确保没有受到指印等污染。

2)焊剂涂布:将元件引线或焊端浸入焊剂中数秒后滴干。

3)浸入试验:片式元件进入速率为1mm/s,有引线元器件为5mm/s。

(2)验收准则

E.可焊性测试注意事项

(1)可焊性测试必须使用规定的焊剂、焊料、清洗剂和测前老化处理

1)焊剂

对进厂元器件的测试,推荐采用非活性的R型焊剂。主要成分要求:

水白松香25%(wt%);

异丙醇,纯度99%;

密度,0843g/cm3±0.0059/cm3(25℃)。

在线生产测试,可以采用RMA或RA型焊剂,可准确反映实际生产情况。

2)焊料

有铅元件测试,63Sn37Pb(wt%):

无铅元件测试,95.5Sn3.9Ag0.6Cu(wt%)。

3)清洗剂

异丙醇,纯度99.5%。

(2)必须随机抽取试样

(3)必须对试样进行蒸汽老化

根据元器件和PCB在组装之前一般会有一个6~12个月的储存周期,在进行可焊性测试之前,必须进行老化处理——常用的方法就是干热老化或蒸汽老化,以便反映实际的可焊性。

具体方法参见IEC标准68-2-20。

一般对主要因扩散而引起的可焊性下降情况,采用115℃、4h的干热老化方法;对机理不是很清楚的可焊性下降情况,则采用8h蒸汽老化方法。

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THE END
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