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如何判斷無鉛回流焊機的焊點質量?

作者: 深圳市偉達科電子設備有限公司發表時間:2019/11/20 17:29:31瀏覽量:1033

目前業界多數用來對焊接結果進行把關的手段,是采用MVI(目視)或AOI(自動光學檢測),配合以ICT(在線電性測試)和FT(功能測試)。前者屬于外觀檢驗,雖然可以檢出部分工藝問題,但還不能覆蓋所有的外觀故障模式。
文本標簽:如何判斷無鉛回流焊機的焊點質量?

目前業界多數用來對焊接結果進行把關的手段,是采用MVI(目視)或AOI(自動光學檢測),配合以ICT(在線電性測試)和FT(功能測試)。前者屬于外觀檢驗,雖然可以檢出部分工藝問題,但還不能覆蓋所有的外觀故障模式。能力較強的是使用顯微鏡人工目檢的做法。不過由于速度和成本關系并沒有被采用。AOI速度效率雖然較好,但檢出率還不太理想。后面的兩種檢測屬于電性檢測而非工藝檢測。

也就是是說,無鉛回流焊機工藝問題必須要嚴重到在檢測時已經造成電性問題或差異,這工藝問題才能被這兩種方法檢出。比如說,焊點太小的無鉛回流焊機工藝問題,大部分時候并未能造成電性問題或差異。像這類工藝問題就無法被識別或檢出。不論是前者的外觀檢測或是后者的電性檢測,他們對焊點的壽命都還無法具有較高的檢出率。先前我們談到質量的外部和內部結構因素。在內部結構因素上,這些常用的做法都缺乏檢驗能力。所以嚴格來說,目前我們的檢查技術,是無法提供足夠的質量保證的。

無鉛回流焊焊點質量的保證

1.足夠和良好的潤濕;足夠和良好的潤濕,是讓我們知道,可焊性,狀況的重要指示。一個未潤濕的焊點很難有足夠的IMC形成,這也就間接告訴我們焊接質量是差的。這里要提醒一點,有潤濕跡象雖然表示可焊性存在,但還不能完全表示IMC的合格。而IMC形成的程度或狀況,才是決定焊點可靠性的關鍵。這是外觀檢查能力的一個重要限制。

2.適當的焊點大小;焊點的大小,直接決定焊點的機械強度,以及承受疲勞斷裂和蠕變的能力。在無鉛回流焊機焊接技術中,一般焊點的材料多來自錫膏的印刷量。在和器件焊端材料匹配不理想的情況下,大焊點有時候也可以起著緩沖質量問題的作用。從以上的觀點上,我們希望焊點偏大為佳。不過太大的焊點也可能帶來問題。例如影響潤濕的檢查性,以及容易造成吸錫、橋接等工藝問題,甚至還可能縮短電遷移故障壽命等。

3.良好的外形輪廓。焊點的外形輪廓也很重要。由于在使用中,焊點結構內部的各部分所承受的應力并不一樣,以上提到的,焊點大小,因素還必須和這,外形輪廓,因素一并考慮。例如一個,少錫,出現在翼型引腳,足尖,的問題,在可靠性考慮上就沒有出現在,足跟,部位來的嚴重。

無鉛回流焊機

無鉛回流焊焊點質量的內部結構因素

1.適當的金屬間合金層;金屬間合金IMC的形成狀況,是決定焊點機械強度的關鍵。不同的金屬會形成不同成分組合的IMC,而其強度也有所不同。所以在選擇器件、PCB焊盤鍍層金屬和錫膏金屬的匹配上是個確保質量的重要工作。在選對適當的材料后,接下來的問題就是通過焊接工藝的控制,使IMC形成良好的厚度了。IMC未形成時我們稱該焊點為,虛焊,其結構是不堅固的。但由于IMC本身是個脆弱的金屬,所以一旦形成太厚時,焊點也容易在IMC結構中斷裂。所以控制IMC厚度便成了焊接工藝中的一個重點。

2.焊點內部的微晶結構.焊點的微晶結構,受到加熱溫度、時間以及熱冷速率的影響。不同粗細的結構也出現不同的抗疲勞能力。這問題在傳統錫鉛中的影響不是很大。不過在進入無鉛技術后,有報告指出對某些合金材料是敏感的。用戶在選擇無鉛材料時最好按本身情況給于必要的評估考慮

3.充實的焊點內部結構;焊點的內部必須是,實,的。由于在無鉛回流焊接工藝中,錫膏和PCB材料等會有發出氣體的現象,在焊點外觀看來適當合格的情況下,其內部有可能因為這些氣體的散發而充氣,出現一些大大小小的氣孔。使該焊點的性能實際上類似,焊點小,的情況,可靠性受到威脅。

“非焊點“質量方面。我們所關心的材料(器件和PCB)的耐熱性。作為用戶,一般我們是在DFM(可制造性設計)流程中,在選擇時向供應商索取這方面的技術資料。而目前供應商較流行的做法,是提供給用戶一個類似,回流曲線,的標準,上面標示了溫度和時間極限,供用戶跟從使用。其實這種做法有待改進。因為器件并非單一材料,而是由不同材料、有結構性設計和工藝加工過的,產品,。目前這種耐熱性指標描述法,并不能很精確的控制和保證質量。大家現在該知道的,是我們必須有個耐熱指標來跟從和控制我們的焊接工藝。