焊槽法耐焊接熱檢測(cè)技術(shù)指南

一、檢測(cè)原理與目的

1. 驗(yàn)證材料（如基板、覆銅板、塑封元件）的耐高溫性能；
2. 檢測(cè)焊接后是否存在分層、起泡、變形等缺陷；
3. 評(píng)估元器件與PCB焊盤(pán)之間的熱匹配性。

二、核心檢測(cè)項(xiàng)目詳解

1. 外觀檢查

• 檢測(cè)方法：使用顯微鏡（20~40倍放大）或目視檢查。
• 評(píng)估內(nèi)容：
  • 表面分層、起泡、裂紋；
  • 焊盤(pán)與基材的剝離現(xiàn)象；
  • 焊料浸潤(rùn)不良或過(guò)度氧化。
• 判定標(biāo)準(zhǔn)：依據(jù)IPC-A-610或JIS C 6481，缺陷面積不得超過(guò)規(guī)定閾值（如＞5%判定不合格）。

2. 耐熱時(shí)間測(cè)試

• 檢測(cè)步驟：
  1. 將焊料槽溫度設(shè)定至標(biāo)準(zhǔn)值（如260±5℃）；
  2. 樣品浸漬時(shí)間分為多組（如10s、20s、30s）；
  3. 觀察不同時(shí)間下的性能衰減規(guī)律。
• 關(guān)鍵參數(shù)：
  • T288時(shí)間：基板在288℃下至分層的時(shí)間；
  • T260時(shí)間：持續(xù)耐焊接熱的最長(zhǎng)時(shí)間（無(wú)失效）。

3. 熱沖擊循環(huán)測(cè)試

• 模擬場(chǎng)景：焊接工藝中的多次熱沖擊（如雙波峰焊）。
• 方法：
  • 將樣品反復(fù)浸入焊槽（如5次循環(huán)，每次10s）；
  • 測(cè)試后檢查機(jī)械強(qiáng)度與電氣性能。
• 失效判據(jù)：裂紋擴(kuò)展、電氣導(dǎo)通性下降＞10%。

4. 電氣性能測(cè)試

• 檢測(cè)項(xiàng)：
  • 絕緣電阻（IR）變化；
  • 導(dǎo)體間短路/斷路；
  • 高頻信號(hào)傳輸損耗（針對(duì)高頻板材）。
• 設(shè)備：萬(wàn)用表、LCR表、TDR（時(shí)域反射儀）。

5. 機(jī)械強(qiáng)度測(cè)試

• 剝離強(qiáng)度：測(cè)量焊盤(pán)與基材的粘合力（單位：N/mm）；
• 彎曲試驗(yàn)：焊接后PCB的彎曲強(qiáng)度（依據(jù)IPC-TM-650 2.4.4）；
• 焊點(diǎn)推拉力：評(píng)估焊點(diǎn)抗剪切/拉伸能力。

6. 微觀結(jié)構(gòu)分析

• SEM/EDS檢測(cè)：
  • 觀察焊料與基材的界面結(jié)合狀態(tài)；
  • 分析金屬間化合物（IMC）的厚度與均勻性（理想IMC厚度：1~3μm）。
• X射線檢測(cè)：檢查內(nèi)部空洞、虛焊等問(wèn)題。

7. 環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試

• 預(yù)處理?xiàng)l件：
  • 高溫高濕存儲(chǔ)（如85℃/85%RH，48h）；
  • 冷熱循環(huán)（-40℃~125℃，100次）。
• 目的：驗(yàn)證焊后材料在復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定性。

三、檢測(cè)設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)

四、常見(jiàn)失效模式與改進(jìn)建議

1. 分層/起泡：優(yōu)化基材樹(shù)脂體系（如提高Tg值），降低吸濕率；
2. 焊盤(pán)剝離：改善銅箔與基材的粘結(jié)工藝；
3. IMC過(guò)厚：縮短焊接時(shí)間或降低峰值溫度。

五、

1. IPC-A-610G: Acceptability of Electronic Assemblies.
2. JIS C 6481:1996 印制電路板耐熱性試驗(yàn)方法.
3. IPC-TM-650 2.6.8: Thermal Stress, Solder Bath Method.