一、底層彎曲的主要原因

1. 回流焊溫度不均勻：過高溫度或快速冷卻導致基板熱應力變形。
2. PCB設計缺陷：焊盤布局不對稱或基材（FR-4）厚度不足。
3. 材料熱膨脹系數（CTE）不匹配：開關基材與PCB的CTE差異引發彎曲。
4. 機械應力：分板、組裝或測試過程中的外力導致形變。

二、核心檢測項目

1. 焊點形貌檢測

• 檢測目標：焊點填充完整性、潤濕角度、裂紋或空洞。
• 方法：
  • 目檢（放大鏡/顯微鏡）：觀察焊點邊緣是否均勻，是否存在虛焊或翹起。
  • 自動化光學檢測（AOI）：通過3D輪廓掃描量化焊點高度差異（精度±10μm）。
• 標準：依據IPC-A-610G Class 2/3，焊點潤濕角應＜90°，無可見裂紋。

2. 共面性檢測（Coplanarity）

• 檢測目標：開關引腳與PCB焊盤的貼合度，確保所有引腳同時接觸焊錫。
• 方法：
  • 激光共面性測試儀：測量引腳高度偏差，閾值通常為±0.1mm。
  • 治具接觸式檢測：使用標準平面治具模擬焊接狀態，判定是否通過。
• 標準：JEDEC JESD22-B108規定，共面性誤差需＜引腳長度的5%。

3. 底層引腳形變分析

• 檢測目標：引腳彎曲、扭曲或內縮問題。
• 方法：
  • X射線檢查（AXI）：透視掃描引腳內部結構，識別隱蔽形變。
  • 剖面切片（Cross-section）：抽樣切開焊點，觀察引腳與焊錫的結合狀態。
• 關鍵參數：引腳直線度偏差需＜0.05mm，焊接后偏移量＜焊盤寬度的15%。

4. 基板翹曲度測量

• 檢測目標：開關基材或PCB在焊接后的整體平整度。
• 方法：
  • 激光翹曲度檢測儀：非接觸式掃描，輸出3D形變熱圖。
  • 熱循環測試：在-40℃~125℃環境下循環10次，測量形變量變化。
• 標準：IPC-6012規定，基板翹曲度需＜0.75%（板厚≤1.6mm）。

5. 材料性能驗證

• 檢測項目：
  • 玻璃化轉變溫度（Tg）：確保基材耐高溫（FR-4 Tg≥140℃）。
  • 彈性模量測試：評估基板抗彎曲能力（標準值≥18GPa）。

6. 焊接工藝參數驗證

• 檢測目標：回流焊溫度曲線與底層彎曲的相關性。
• 方法：
  • 熱電偶實時監測：記錄預熱、回流、冷卻階段的溫升速率。
  • 焊后形變對比：對比不同峰值溫度（如230℃ vs. 245℃）下的基板翹曲數據。

三、檢測流程優化建議

1. 制程前預防：
   • 使用仿真軟件（如Ansys）模擬熱應力分布，優化焊盤設計。
   • 選擇CTE匹配的基材（如高Tg PCB或金屬基板）。
2. 在線檢測整合：
   • 在SMT產線中集成AOI+AXI雙檢系統，實現全自動缺陷分類。
3. 數據追溯：
   • 建立SPC（統計過程控制）模型，監控關鍵參數（如共面性CPK≥1.33）。

四、典型失效案例與對策

• • 根因：PCB散熱不均導致局部過熱。
  • 對策：調整熱風回流焊風速分布，降低峰值溫度5℃。
• • 根因：分板應力傳遞至焊點。
  • 對策：改用激光分板或增加應力緩沖槽。

五、總結