判斷無鉛錫膏焊接效果的具體標(biāo)準(zhǔn)
來源:優(yōu)特爾錫膏 瀏覽: 發(fā)布時間:2025-06-17
判斷無鉛錫膏的焊接效果需依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如IPC-A-610G)及量化指標(biāo)具體標(biāo)準(zhǔn)及關(guān)鍵參數(shù):
外觀與結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)
1. 焊點形態(tài)
合格要求:
表面光滑無毛刺,顏色均勻(Sn-Ag-Cu系呈銀白色,Sn-Bi系呈淺灰色),無發(fā)黑、氧化斑。
焊料均勻覆蓋焊盤,焊腳呈彎月形,潤濕角<90°(理想值<60°),無橋連、漏焊。
缺陷判定:
焊料球直徑>0.1mm或數(shù)量>3個/平方厘米為不良;元件偏移超過焊盤寬度10%需返工。
2.X射線檢測(針對隱藏焊點)
空洞率:
消費電子≤5%,汽車電子/醫(yī)療設(shè)備≤3%,且單個空洞直徑<焊球直徑20%。
BGA焊點中,邊緣焊球空洞率需≤2%(核心區(qū)域可放寬至5%)。
物理性能標(biāo)準(zhǔn)
機(jī)械強(qiáng)度
拉力測試:
0603元件垂直拉力≥0.8N,1206元件≥2.5N;QFP引腳剪切力≥1.5N/mm(按引腳寬度計算)。
失效模式應(yīng)為焊料斷裂(韌性斷裂),非焊盤剝離或元件破損。
熱循環(huán)可靠性
測試條件:-40℃~125℃,30分鐘/循環(huán),1000次后檢測:
Sn-Ag-Cu焊點裂紋長度<焊盤邊長10%,Sn-Bi焊點<5%(Bi材質(zhì)更易脆裂)。
電氣與環(huán)境可靠性
電氣性能
導(dǎo)通電阻:所有焊點<50mΩ,相鄰焊點絕緣電阻>10?Ω(500V DC測試)。
高頻信號衰減:1GHz下插入損耗<0.5dB(適用于射頻電路)。
耐環(huán)境測試
濕度偏置(85℃/85%RH,1000小時):
漏電流增幅<10%,絕緣電阻降幅<30%。
鹽霧測試(5% NaCl,24小時):焊點無腐蝕變色,絕緣電阻≥10?Ω。
微觀結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)
金屬間化合物(IMC)
厚度要求:
Sn-Ag-Cu焊點:IMC層(Cu?Sn?)≤3μm(焊后),高溫老化后≤5μm。
Sn-Bi焊點:IMC層(BiSn)≤2μm,避免過度生長導(dǎo)致脆性斷裂。
成分純度
EDS檢測:
焊料中主元素(如Sn、Ag、Cu)含量與錫膏標(biāo)稱值偏差≤±0.2%,雜質(zhì)(Cl、Na等)<0.01%。
工藝過程控制標(biāo)準(zhǔn)
1. 回流焊接參數(shù)
關(guān)鍵溫度點(以SAC305為例,熔點217℃):
預(yù)熱斜率1-2℃/s,峰值溫度245-255℃(超過熔點30-50℃),液相線以上時間(TAL)60-90秒。
冷卻速率:≥1℃/s,避免焊料晶粒粗大(理想晶粒直徑<20μm)。
2. 焊后殘留
離子污染度:
免清洗錫膏≤0.01μg/cm2(NaCl等效值),水洗型≤0.005μg/cm2。
表面絕緣電阻(SIR):85℃/85%RH測試7天,阻值>10?Ω,變化率<10%。
快速判定口訣
外觀:光亮無裂彎月形,橋連漏焊全不行;
強(qiáng)度:拉力剪切達(dá)標(biāo)準(zhǔn),斷裂需在焊料層;
微觀:IMC薄晶粒細(xì),雜質(zhì)含量要壓低;
環(huán)境:濕熱鹽霧扛得住,電阻穩(wěn)定無衰減。
標(biāo)準(zhǔn)可系統(tǒng)評估焊接質(zhì)量,高可靠性場景需結(jié)合全項測試與IPC三級標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
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