可焊性試驗方法指引

No.1 定義

Q:什么是可焊性測試？

A:可焊性測試（Solderability）指通過潤濕天平法的原理對元器件、PCB板、PAD、焊料及助焊劑等可焊接性能做定性與定量的評估。

其對現(xiàn)代電子工業(yè)的1級（IC封裝）、2級（電子元器件組裝到印刷線路板）的工藝以及高質(zhì)量與零缺陷的焊接工藝都有極大的幫助。

潤濕天平法:

原理圖

濕潤曲線

No.2 可焊性試驗

#01 助焊劑、有鉛/無鉛焊料可焊性測試

標(biāo)準(zhǔn)：JIS-Z3198-4

A法：潤濕平衡法

B法：接觸角法

#02 印制板可焊性測試

邊緣浸焊測試

測試適用于印制板表面導(dǎo)體和連接盤的邊緣浸焊測試。

每一個被測表面（如每個焊盤）應(yīng)有至少95％的面積潤濕良好。剩余的面積允許存在小針孔、退潤濕、表面粗糙等缺陷，但不能集中在一個區(qū)域。被評定區(qū)域內(nèi)應(yīng)當(dāng)無不潤濕和暴露金屬基材等現(xiàn)象。

擺動浸焊測試

測試適用于鍍覆孔、表面導(dǎo)體和焊盤的擺動浸焊測試。

表面評定同邊緣浸焊測試。

覆銅孔評定：1級、2級、3級。

1級和2級產(chǎn)品焊料應(yīng)當(dāng)完全潤濕鍍覆孔孔壁和直徑小于1.5mm的塞孔孔壁。

3級產(chǎn)品如果焊料在所有鍍覆孔內(nèi)攀升，說明試樣被成功焊接。焊料應(yīng)當(dāng)完全潤濕孔壁，鍍覆孔孔壁應(yīng)當(dāng)無任何不潤濕或暴露金屬基材的現(xiàn)象。

浮焊測試

該測試適用于鍍覆孔、表面導(dǎo)體和焊盤的浮焊測試

試驗前應(yīng)當(dāng)徹底去除熔焊料表面的浮渣和助焊劑殘留物。然后將樣品的滑到熔融的焊料上，漂浮時間最長為5分鐘，使試樣在熔融焊料中的浸入深度不超過樣厚度的50%。達(dá)到停留時間后，將樣品從焊料中取出。保持試樣水平不動，直到焊料凝固。

波峰焊測試

該測試適用于鍍覆孔、表面導(dǎo)體和焊盤的波峰焊測試。

設(shè)定并記錄下列參數(shù)：夾板方式（如有要求） 、傳送速度、預(yù)熱、有或無防氧化油的焊接裝置、設(shè)備過程控制、傾斜角度、板預(yù)熱溫度和焊接溫度。焊料溫度應(yīng)當(dāng)為235±5 °C。

表面貼裝工藝模擬測試

該測試模擬了再流焊工藝過程中表面貼裝印制板的實際性能。

模板/絲?--- 焊膏涂敷?具 -- 試樣--再流焊設(shè)備

表面評定接受/拒收標(biāo)準(zhǔn)同邊緣浸焊測試。

潤濕稱量法

標(biāo)準(zhǔn)

該測試適用于鍍覆孔、表面導(dǎo)體和連接盤的潤濕稱量測試。

#03 元器件的可焊性試驗

標(biāo)準(zhǔn)

IPC/EIA/JEDEC J-STD-002C

GB2423.28/GB2423.32

IEC60068-2-58/20

MIL-STD-202G

樣品預(yù)處理

1類：無蒸汽老化要求；

2類：(非錫或錫鉛鍍層)：1h±5min蒸汽老化；

3類：（默認(rèn)的錫或錫鉛鍍層）：8h±15min蒸汽老化

試驗

焊接溫度：有鉛焊接245±5℃；無鉛焊接255±5℃。

錫浴(焊料槽)試驗

有引腳元器件；

無引腳元器件；

金屬線材類：接線片、小垂片、接線端子、電纜線等。

潤濕稱量法

有引腳元器件；

無引腳元器件；

小球法進(jìn)行潤濕稱量測試。

No.3 可焊性與可靠性

可焊性&焊接能力&焊點可靠性概念區(qū)分

可焊性：一般指金屬表面被熔融焊料潤濕的能力。

可焊性測試主要測試鍍層可潤濕能力的穩(wěn)健性。通常用于判斷元器件和PCB在組裝前的可焊性是否滿足規(guī)定的要求。

焊接能力用于評價在規(guī)定的工藝條件下，助焊劑與焊料共同作用，讓元器件焊接到PCB上的能力。

焊接能力涉及的是實際生產(chǎn)條件中應(yīng)用的工藝條件、材料（助焊劑和焊料）、元器件、PCB、設(shè)備以及設(shè)計等。

焊點可靠性指的是焊點在規(guī)定的時間與條件下，完成規(guī)定的功能而沒有失效的可能性。

包含溫度循環(huán)試驗、高低溫存儲試驗、高壓試驗、潮濕敏感度試驗、跌落試驗、振動試驗、電遷移試驗、腐蝕試驗等。

聯(lián)系

良好的可焊性是確保具有高焊接能力和高可靠度的基礎(chǔ)。沒有好的可焊性，焊接過程往往會出現(xiàn)問題，因此保證焊接能力的提高，將會提高形成高可靠度焊點的機會?？珊感圆畹拇覆课患词剐纬珊更c，通過最終的功能測試，也有極大的可能在應(yīng)力、熱或振動的作用下出現(xiàn)失效。

區(qū)別

可焊性&焊接能力

可焊性是按照標(biāo)準(zhǔn)條件進(jìn)行的測試與評估，它評價了特定的熔融焊料對試驗的PCB或元器件的潤濕能力的能力，主要是測試鍍層可潤濕能力的穩(wěn)健性。

實際生產(chǎn)的可焊接性能應(yīng)該通過焊接能力來進(jìn)行評估，它是工藝和材料（包括焊料、助焊劑、元器件、PCB 等），甚至是設(shè)備和設(shè)計所整合的結(jié)果。焊接能力的提高必須通過對這些因素的優(yōu)化組合。當(dāng)然，可焊性是基礎(chǔ)。

焊點的可靠性

焊點的可靠性是由焊接結(jié)果的評估與測量所決定的，它由試驗結(jié)果數(shù)據(jù)分析得出，它與可焊性及焊接能力密切相關(guān)。換句話說，可焊性及焊接能力是對焊接在不同方面的要求和評價，焊點的可靠性就是焊接后焊點方面的結(jié)果和評價。

No.4 總結(jié)

當(dāng)前，針對電子產(chǎn)品可焊性方面的技術(shù)工藝不斷優(yōu)化，因此對可焊性、焊接能力和焊點可靠性進(jìn)行評估和測試的同時，也要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和方法的改變與時俱進(jìn)。

參考標(biāo)準(zhǔn)

JIS-Z3198-4

GB/T 4677 8.2、（PCB可焊性測試）GB/T 2423 前處理

GB/T 4677 10 （覆銅板可焊性測試）

IPC-TM-650 2.4.14 PCB表面漂焊

IPC-TM-650 2.4.14.2 潤濕天平

GJB 362A-96、QJ832A-98、QJ201、QJ519、孔的可焊性（加做切片）

IPC/EIA J-STD-003B 印制電路板

J-STD-002C, IEC60068-2-58/20，GB2423.28/GB2423.32，MIL-STD-202G元器件

新陽檢測中心有話說：

本篇文章介紹了可焊性測試，部分資料來源于網(wǎng)絡(luò)，侵權(quán)刪。如需轉(zhuǎn)載本篇文章，后臺私信獲取授權(quán)即可。若未經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載，我們將依法維護(hù)法定權(quán)利。原創(chuàng)不易，感謝支持！

新陽檢測中心將繼續(xù)分享關(guān)于PCB/PCBA、汽車電子及相關(guān)電子元器件失效分析、可靠性評價、真?zhèn)舞b別等方面的專業(yè)知識，點擊關(guān)注獲取更多知識分享與資訊信息。

審核編輯黃昊宇