失效分析机构:焊接中PCBA性能不良分析
日期：2021-11-09 13:37:00 浏览量：1869 标签: 焊接 失效分析 PCB/PCBA失效分析
PCBA 是由PCB 和各种电子元件组成的系统。PCB 的主要材料是玻璃纤维和环氧树脂的复合材料，分为单面板，双面板和多层板。在PCBA焊接过程中，因为焊接资料、工艺、人员等要素的影响，会导致PCBA焊接不良的现象，接下来我们主要介绍一下焊接中PCBA性能不良分析。
常见的PCBA焊接不良现象
1、PCBA板面残留物过多
板子残留物过多可能是因为焊接前未预热或预热温度过低，锡炉温度不够;走板速度太快;锡液中加了防氧化剂和防氧化油;助焊剂涂布太多;组件脚和孔板不成比例(孔太大)，使助焊剂堆积;在焊剂运用过程中，较长时刻未增加稀释剂等要素形成的。
2、腐蚀，元件发绿，焊盘发黑
主要是因为预热不充分形成焊剂残留物多，有害物残留太多;运用需求清洗的助焊剂，但焊接完成后没有清洗。
3、虚焊
虚焊是一种非常常见的不良，对板子的危害性也非常大。主要与焊剂涂布的量太少或不均匀;部分焊盘或焊脚氧化严峻;pcb布线不合理;发泡管阻塞，发泡不均匀，形成助焊剂涂布不均匀;手浸锡时操作方法不当;链条倾角不合理;波峰不平等原因有关。
4、冷焊：
焊点表面呈豆腐渣状。主要因为电烙铁温度不够，或者是焊料凝结前焊件的颤动，该不良焊点强度不高，导电性较弱，遭到外力作用极易引发元器件断路的毛病。
5、焊点发白：
凹凸不平，无光泽。一般因为电烙铁温度过高，或者是加热时刻过长而形成的。该不良焊点的强度不够，遭到外力作用极易引发元器件断路的毛病。
6、焊盘剥离：
主要是因为焊盘遭到高温后而形成与印刷电路板剥离，该不良焊点极易引发元器件断路的毛病。
7、锡珠
工艺上：预热温度低(焊剂溶剂未完全蒸发);走板速度快，未达到预热作用;链条倾角欠好，锡液与pcb间有气泡，气泡爆裂后产生锡珠;手浸锡时操作不当;工作环境湿润;pcb的问题：板面湿润，有水分产生;pcb跑气的孔规划不合理，形成pcb与锡液之间窝气;pcb规划不合理，零件脚太密集形成窝气。
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PCBA焊接不良现象形成的原因是非常多，其中需求对每一个工序进行严格控制，减少前面工序对后续的影响。
PCB失效分析步骤
1.目检
基片上的裂缝表明存在弯曲等应力，过热或变色的线路是过流的一种标志。破裂的焊点暗示可焊性的问题或焊料的污染，若干焊点具有灰暗的表面或过多，过少的焊料，这些特征是存在焊接技术差，污染物或过热的标志，任何脱色都可能意味着过热。焊料再流产生气孔意味着高温。
2. X 射线
检查任何断开/短接或线路的损坏，未完全填充的通孔，位置未对准的线路或元件焊盘。
3. 电测量
用于确认开裂和断裂的焊点，由污染物引起的漏电，可以加电压测电流，但要限制电压在合理范围。在测试过程中施加一些应力可能发现一些间歇性异常。
4. 断面分析
对于焊点和多层板内部的缺陷，可以用制备金相样品的方法来检查。
5. SEM 和EDX
基片表面上的污染物可以应用SEM 来鉴别，污染物可能出现在板的表面或共形涂层的下面，有时必须先除去共形涂层而不要影响污染物，氯，氟，硫，和溴是关心的元素，溴是某些材料中起阻燃作用的阻燃剂成分。可以用EDX 检查焊点是否存在污染物，硫，氧，铜，铝和锌都是可能导致焊点出现问题的污染物，由污染物引起的焊点破裂，经常发生在元件引脚与焊料界面处的金属间化合物中。
除去共形层的方法：
1. 用溶剂溶解，二甲苯，三氯乙烷，甲基乙醛酮和氯化亚甲基之类的溶剂可以去除共形层，但不要损伤板子或污染物。
2. 热分离，采用可控的低温加热方法，对厚涂层这种方法最好，热直接加到涂层上使其与基底材料分离。
3. 磨掉，用类似喷砂处理的喷射设备除去那些不可能用溶剂融掉的涂层。
4. 等离子腐蚀， 将板子放在真空室中，用低温等离子体去除涂层，这种方法对聚对二甲苯的去除很有效。
绝缘电阻测试：
绝缘电阻的降低，可能是枝晶生长，污染物和其他问题造成的结果。根据绝缘测试规范进行。PCB 的绝缘性对于相对湿度极为敏感，尤其是已被污染的，一般绝缘故障都在1兆欧以下，以下是鉴别绝缘电阻问题的一些指导方针：
- 进行测量前，PCB 应当暴露到它所经受的湿度水平上。
- 一些电路可能需要物理隔离，以便脱离整个电路系统，这是为了使单个线路测量更准确，复杂元件或电路区域可能需要移除，以便调查所关心的故障部位。
- 在显微镜下仔细检查以确认漏电或污染物的实际来源。
- 要用低电压技术进行测量以免损坏器件。
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