控制无铅回流焊点质量的方法

　　目前业界多数用来对焊接结果进行把关的手段，是采用MVI（目视）或AOI（自动光学检测），配合以ICT（在线电性测试）和FT（功能测试）。前者属于外观检验，虽然可以检出部分工艺问题，但还不能覆盖所有的外观故障模式。能力较强的是使用显微镜人工目检的做法。不过由于速度和成本关系并没有被采用。AOI速度效率虽然较好，但检出率还不太理想。

　　后面的两种检测属于电性检测而非工艺检测。也就是是说，工艺问题必须要严重到在检测时已经造成电性问题或差异，这工艺问题才能被这两种方法检出。比如说，焊点太小的工艺问题，大部分时候并未能造成电性问题或差异。像这类工艺问题就无法被识别或检出。不论是前者的外观检测或是后者的电性检测，他们对焊点的寿命都还无法具有较高的检出率。先前我们谈到质量的外部和内部结构因素。在内部结构因素上，这些常用的做法都缺乏检验能力。所以严格来说，目前我们的检查技术，是无法提供足够的质量保证的。

　　无铅回流焊焊点质量的保证

　　1．足够和良好的润湿；足够和良好的润湿，是让我们知道，可焊性，状况的重要指示。一个未润湿的焊点很难有足够的IMC形成，这也就间接告诉我们焊接质量是差的。这里要提醒一点，有润湿迹象虽然表示可焊性存在，但还不能完全表示IMC的合格。而IMC形成的程度或状况，才是决定焊点可靠性的关键。这是外观检查能力的一个重要限制。

　　2．适当的焊点大小；焊点的大小，直接决定焊点的机械强度，以及承受疲劳断裂和蠕变的能力。在无铅回流焊接技术中，一般焊点的材料多来自锡膏的印刷量。在和器件焊端材料匹配不理想的情况下，大焊点有时候也可以起着缓冲质量问题的作用。从以上的观点上，我们希望焊点偏大为佳。不过太大的焊点也可能带来问题。例如影响润湿的检查性，以及容易造成吸锡、桥接等工艺问题，甚至还可能缩短电迁移故障寿命等。

　　3．良好的外形轮廓。焊点的外形轮廓也很重要。由于在使用中，焊点结构内部的各部分所承受的应力并不一样，以上提到的，焊点大小，因素还必须和这，外形轮廓，因素一并考虑。例如一个，少锡，出现在翼型引脚，足尖，的问题，在可靠性考虑上就没有出现在，足跟，部位来的严重。

　　无铅回流焊焊点质量的内部结构因素

　　1．适当的金属间合金层；金属间合金IMC的形成状况，是决定焊点机械强度的关键。不同的金属会形成不同成分组合的IMC，而其强度也有所不同。所以在选择器件、PCB焊盘镀层金属和锡膏金属的匹配上是个确保质量的重要工作。在选对适当的材料后，接下来的问题就是通过焊接工艺的控制，使IMC形成良好的厚度了。IMC未形成时我们称该焊点为，虚焊，，其结构是不坚固的。但由于IMC本身是个脆弱的金属，所以一旦形成太厚时，焊点也容易在IMC结构中断裂。所以控制IMC厚度便成了焊接工艺中的一个重点。

　　2．充实的焊点内部结构；焊点的内部必须是，实，的。由于在无铅回流焊接工艺中，锡膏和PCB材料等会有发出气体的现象，在焊点外观看来适当合格的情况下，其内部有可能因为这些气体的散发而充气，出现一些大大小小的气孔。使该焊点的性能实际上类似，焊点小，的情况，可靠性受到威胁。

　　3．焊点内部的微晶结构。焊点的微晶结构，受到加热温度、时间以及热冷速率的影响。不同粗细的结构也出现不同的抗疲劳能力。这问题在传统锡铅中的影响不是很大。不过在进入无铅技术后，有报告指出对某些合金材料是敏感的。用户在选择无铅材料时最好按本身情况给于必要的评估考虑

　　“非焊点“质量方面。我们所关心的材料（器件和PCB）的耐热性。作为用户，一般我们是在DFM（可制造性设计）流程中，在选择时向供应商索取这方面的技术资料。而目前供应商较流行的做法，是提供给用户一个类似，回流曲线，的标准，上面标示了温度和时间极限，供用户跟从使用。其实这种做法有待改进。因为器件并非单一材料，而是由不同材料、有结构性设计和工艺加工过的，产品，。目前这种耐热性指标描述法，并不能很精确的控制和保证质量。大家现在该知道的，是我们必须有个耐热指标来跟从和控制我们的焊接工艺。