PCBA冷(leng)焊(han)分析

日期：2017-03-19

一.概述

　　在(zai)電(dian)子產品(pin)(pin)裝聯焊(han)接中，虛(xu)焊(han)現(xian)象(xiang)一直是(shi)困擾焊(han)點工作可靠性的一個最突(tu)出(chu)(chu)的問題，特別是(shi)在(zai)高密度組裝和(he)無鉛(qian)焊(han)接中，此現(xian)象(xiang)更為(wei)突(tu)出(chu)(chu)。歷史(shi)上(shang)電(dian)子產品(pin)(pin)(包括民用(yong)和(he)軍(jun)用(yong)）因(yin)虛(xu)焊(han)導致失(shi)效而釀(niang)成(cheng)事故的案(an)例不勝枚舉(ju)。虛(xu)焊(han)現(xian)象(xiang)成(cheng)因(yin)復(fu)雜、影響面廣、隱(yin)蔽(bi)性大，因(yin)此造成(cheng)的損失(shi)也大。在(zai)實際工作中為(wei)了查找一個虛(xu)焊(han)點，往往要花費不少的人力和(he)物力，而且根(gen)治措施(shi)涉及面廣，建立長期穩(wen)定(ding)的解決措施(shi)也不容(rong)易。因(yin)此虛(xu)焊(han)問題一直是(shi)電(dian)子行業關(guan)注的焦點。

　　在現(xian)代電(dian)子裝聯焊(han)(han)(han)(han)(han)接中(zhong)，冷(leng)(leng)焊(han)(han)(han)(han)(han)是間距<0.5mm^BGA、CSP封裝芯片再流焊(han)(han)(han)(han)(han)接中(zhong)的(de)(de)(de)(de)一種高發(fa)性缺陷。在這類器件中(zhong)，由(you)于焊(han)(han)(han)(han)(han)接部(bu)位的(de)(de)(de)(de)隱蔽性，熱量(liang)向焊(han)(han)(han)(han)(han)球焊(han)(han)(han)(han)(han)點部(bu)位傳遞困難，因此(ci)冷(leng)(leng)焊(han)(han)(han)(han)(han)發(fa)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)概(gai)率比虛(xu)焊(han)(han)(han)(han)(han)還要(yao)(yao)高。然(ran)而由(you)于冷(leng)(leng)焊(han)(han)(han)(han)(han)在缺陷現(xian)象(xiang)表現(xian)上(shang)與(yu)虛(xu)焊(han)(han)(han)(han)(han)非常(chang)相(xiang)似，因此(ci)往(wang)往(wang)被誤判(pan)為(wei)虛(xu)焊(han)(han)(han)(han)(han)而被掩蓋。在處理本來是由(you)于冷(leng)(leng)焊(han)(han)(han)(han)(han)現(xian)象(xiang)而導致電(dian)路功能失效的(de)(de)(de)(de)問題時，往(wang)往(wang)按虛(xu)焊(han)(han)(han)(han)(han)來處理，結果(guo)(guo)是費了(le)勁恰效果(guo)(guo)甚微(wei)。冷(leng)(leng)焊(han)(han)(han)(han)(han)與(yu)虛(xu)焊(han)(han)(han)(han)(han)造成的(de)(de)(de)(de)質量(liang)后果(guo)(guo)形(xing)式相(xiang)似，但形(xing)成的(de)(de)(de)(de)機理恰不(bu)(bu)一樣，不(bu)(bu)通過視覺圖(tu)像甄別，就很難將虛(xu)焊(han)(han)(han)(han)(han)和冷(leng)(leng)焊(han)(han)(han)(han)(han)區別開(kai)來。它們在生(sheng)(sheng)產過程(cheng)中(zhong)很難完全暴(bao)露出來，往(wang)往(wang)要(yao)(yao)用戶使(shi)用一段時間（短則幾天，長則數(shu)月(yue)甚至(zhi)一年）后才能暴(bao)露無遺(yi)。因此(ci)不(bu)(bu)僅造成的(de)(de)(de)(de)影響極壞，后果(guo)(guo)也是嚴重的(de)(de)(de)(de)。

二.冷焊(han)

1.定義和特征

　　在焊接中(zhong)釬料與基體金屬之間沒(mei)有達到(dao)最低要求(qiu)的潤(run)濕溫度(du)；或(huo)者雖然局部發生了潤(run)濕，但冶(ye)金反應不完(wan)全而(er)導致的現象，可定義為冷焊。

　　它表明PCB及(ji)元器(qi)件的可焊性不存在問題，出(chu)現(xian)此現(xian)象的根(gen)本(ben)原因是焊接的溫度條(tiao)件不合適。

2.機理(li)

　　冷(leng)焊發生的(de)原因主要(yao)是焊接(jie)時熱量供給不足，焊接(jie)溫度(du)未達到(dao)釬料的(de)潤濕溫度(du)，因而結(jie)合(he)界面上(shang)沒有形成IMC或(huo)IMC過薄，如左圖(tu)所示。有的(de)情況下，界面上(shang)還存(cun)在著裂縫，如圖(tu)所示。

　　這種焊(han)點，釬料(liao)是黏附(fu)在焊(han)盤表面上的，有時表現得毫無連接強度可言。圖為一(yi)塊PCBA上的CSP芯片，由于冷焊(han)，一(yi)受力(li)芯片便撕(si)裂下(xia)來(lai)。器件與焊(han)盤分離(li)后，焊(han)盤表面潔凈且呈金屬(shu)光(guang)澤，如右圖所示。它與分離(li)后的虛焊(han)點的焊(han)盤表面是完全(quan)不同的。

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