插件PCB板无铅焊点的可靠性测试


  PCBA无铅焊点可靠性测试,主要是对电子组装产品进行热负荷试验(温度冲击或温度循环试验);按照疲劳寿命试验条件对电子器件结合部进行机械应力测试;使用模型进行寿命评估。PCBA无铅焊点可靠性测试方法主要有外观检查、X-ray检查、金相切片分析、强度(抗拉、剪切)、疲劳寿命、高温高湿、跌落实验、随机震动、可靠性检测方法等。下面就其中几种进行介绍:

  1、外观检查

  无铅和有铅焊接的PCBA焊点从外表看是有差别的,并且会影响AOI系统的正确性。PCBA无铅焊点的条纹更明显,并且比相应的有铅焊点粗糙,这是从液态到固态的相变造成的。因此这类焊点看起来显得更粗糙、不平整。另外,由于pcba加工中无铅焊料的表面张力较高,不像有铅焊料那么容易流动,形成的圆角形状也不尽相同。

  2X-ray检查

  PCBA无铅焊的球形焊点中虚焊增多。PCBA无铅焊的焊接密度较高,可以检测出焊接中出现的裂缝和虚焊。铜、锡和银应属于高密度材料,为了进行优良焊接的特性表征、监控PCBA组装工艺,以及进行最重要的PCBA焊点结构完整性分析,有必要对X射线系统进行重新校准,对检测设备有较高要求。

  3、金相切片分析

  金相分析是金属材料试验研究的重要手段之一,在PCBA焊点可靠性分析中,常取焊点剖面的金相组织进行观察分析,故称为金相切片分析。金相切片分析是一种破坏性检查,样品制作周期长、费用高,常用于焊点故障后分析,但它具有直观,以事实说话的优点。

  4、自动焊点可靠性检测技术

  自动焊点可靠性检测技术是利用光热法逐点检测电路板焊点质量的一种先进技术,具有检测精度高、可靠性好、检测时不须接触或破坏被测焊点等特点。检测时对PCBA板的焊点逐点注入确定的激光能量,同时用红外探测器监测焊点在受到激光照射后产生的热辐射。由于热辐射特性与焊点的质量状况有关,故可据此判定焊点的质量好坏。

  5、进行与温度相关疲劳测试

  在PCBA无铅工艺焊点可靠性测试中,比较重要的是针对焊点与连接元器件热膨胀系数不同进行的温度相关疲劳测试,包括等温机械疲劳测试、热疲劳测试。

  在评估PCBA无铅焊点可靠性时最重要的一点是,选择关联性最强的测试方法,并且针对一个具体的方法,明确地确定测试参数。而在PCBA无铅工艺焊点可靠性测试中,比较重要的是针对焊点与连接元器件热膨胀系数不同进行的温度相关疲劳测试,包括等温机械疲劳测试、热疲劳测试及耐腐蚀测试等。其中根据测试结果可以确认相同温度下不同无铅材料的抗机械应力能力不同,同时有研究表明不同无铅材料显示出不同的失效机理,失效形态也各不相同。

 


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