可焊性试验方法指引
一、什么是可焊性测试?
可焊性测试(Solderability)指通过润湿天平法的原理对元器件、PCB板、PAD、焊料及助焊剂等可焊接性能做定性与定量的评估。
其对现代电子工业的1级(IC封装)、2级(电子元器件组装到印刷线路板)的工艺以及高质量与零缺陷的焊接工艺都有极大的帮助。
润湿天平法:将元、器件的引出端(以下称试验样品)从灵敏的秤(常用1个弹系统)的秤杆上悬吊下来,使其浸入保持规定温度的熔融焊料中至规定深度,与此同时,作用于浸渍的试验样品上的浮力和表面张力在垂直方向上的合力由传感器测得并转换成信号,该信号由一高速的特性曲线记录仪将它作为时间的函数连续记录下来,然后将此曲线与一个具有相同性质和尺寸并能完全润湿的试验样品所得到的曲线进行比较。
原理图
润湿曲线
二、可焊性试验
1、助焊剂、有铅/无铅焊料可焊性测试
- 标准:JIS-Z3198-4
- A法:润湿平衡法
- B法:接触角法
2、印制板可焊性测试
(1)边缘浸焊测试
测试适用于印制板表面导体和连接盘的边缘浸焊测试。
每一个被测表面(如每个焊盘)应有至少95%的面积润湿良好。剩余的面积允许存在小针孔、退润湿、表面粗糙等缺陷,但不能集中在一个区域。被评定区域内应当无不润湿和暴露金属基材等现象。
(2)摆动浸焊测试
测试适用于镀覆孔、表面导体和焊盘的摆动浸焊测试。
表面评定同边缘浸焊测试。
覆铜孔评定:1级、2级、3级。
1级和2级产品焊料应当完全润湿镀覆孔孔壁和直径小于1.5mm的塞孔孔壁。
3级产品如果焊料在所有镀覆孔内攀升,说明试样被成功焊接。焊料应当完全润湿孔壁,镀覆孔孔壁应当无任何不润湿或暴露金属基材的现象。
(3)浮焊测试
该测试适用于镀覆孔、表面导体和焊盘的浮焊测试
试验前应当彻底去除熔焊料表面的浮渣和助焊剂残留物。然后将样品的滑到熔融的焊料上,漂浮时间最长为5分钟,使试样在熔融焊料中的浸入深度不超过样厚度的50%。达到停留时间后,将样品从焊料中取出。保持试样水平不动,直到焊料凝固。
(4)波峰焊测试
该测试适用于镀覆孔、表面导体和焊盘的波峰焊测试。
设定并记录下列参数:夹板方式(如有要求) 、传送速度、预热、有或无防氧化油的焊接装置、设备过程控制、倾斜角度、板预热温度和焊接温度。焊料温度应当为235±5 °C。
(5)表面贴装工艺模拟测试
该测试模拟了再流焊工艺过程中表面贴装印制板的实际性能。
模板/丝⽹--- 焊膏涂敷⼯具 -- 试样--再流焊设备
表面评定接受/拒收标准同边缘浸焊测试。
(6)润湿称量法
标准
该测试适用于镀覆孔、表面导体和连接盘的润湿称量测试。
三、元器件的可焊性试验
1、标准
- IPC/EIA/JEDEC J-STD-002C
- GB2423.28/GB2423.32
- IEC60068-2-58/20
- MIL-STD-202G
2、样品预处理
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1类:无蒸汽老化要求;
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2类:(非锡或锡铅镀层):1h±5min蒸汽老化;
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3类:(默认的锡或锡铅镀层):8h±15min蒸汽老化
3、试验
(1)焊接温度:有铅焊接245±5℃;无铅焊接255±5℃。
(2)锡浴(焊料槽)试验
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有引脚元器件;
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无引脚元器件;
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金属线材类:接线片、小垂片、接线端子、电缆线等。
(3)润湿称量法
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有引脚元器件;
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无引脚元器件;
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小球法进行润湿称量测试。