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PCBA制造電氣可靠性的概述

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  通常同一塊PCB電路板要經過SMT貼片加工再流焊、波峰焊、返修等工藝,很可能形成不同的殘留物,在潮濕環境和一定電壓下,可能會與導電體之間發生電化學反應,引起表面絕緣電阻(SIR)的下降。如果有電遷移和枝狀結晶生長出現,將發生導線間的短路,造成電遷移(俗稱“漏電”)的風險。如下圖所示: copyright:pcba-smt.cn

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    為了保證電氣可靠性,需要對不同免清洗助焊劑的性能進行評估,同一塊PCB要盡量采用相同的助焊劑,或進行焊后清洗處理。 http://jkmyt.cn/

 

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    通過對焊點機械強度、錫須、空洞、裂紋、金屬間化合物的胞性、機械振動失效、熱循環失效、電氣可靠性7個方面的可靠性分析來看,任何一種失效更容易發生在存在以下缺陷的焊點上:焊后就存在金屬間化合物厚度過薄、過厚問題:焊點內部或界面存在空洞與微小裂紋;焊點潤濕面積小(元件焊端與焊盤搭接尺寸偏小):焊點的微觀結構不致密、結晶顆粒大、內應力較大。有些缺陷能夠通過目視、AOI、X射線檢測到,如焊點搭接尺寸小、處于焊點表面的氣孔、較明顯的裂紋等。但是,焊點的微觀結構、內應力、內部空洞和裂紋,特別是金屬間化合物的厚度,這些隱蔽的缺陷用肉眼是看不見的,無論通過SMT加工的人工或自動檢查,都無法檢測到,就需要采用各種可靠性試驗和分析進行檢測,如溫度循環、振動試驗、跌落試驗、高溫儲存試驗、濕熱試驗、電遷移(ECM)試驗、高加速壽命試驗和高加速應力篩選;然后再進行電性能、機械性能(如焊點剪切強度、抗拉強度)測試;最后通過外觀檢查、X射線透視檢查、金相切片、掃描電子顯微鏡等試驗和分析,才能做出判斷。 copyright:pcba-smt.cn

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    從以上的分析中也可以看出:隱蔽的缺陷使無鉛產品的長期可靠性增加了不確定的因素。因此,目前高可靠性產品獲得了豁免;無論看得見的缺陷、還是隱蔽的缺陷,都是由于無鉛的高錫、高溫、工藝窗口小、潤濕性差、材料相容性向題,以及設計、工藝、管理等因素造成的。 http://jkmyt.cn/

 

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    因此,我們必須從PCBA無鉛產品的設計開始就考慮到無鉛材料之間的相容性,無鉛與設計、無鉛與工藝的相容性;充分考慮散熱問題;仔細地選擇PCB板材、焊盤表面層、元件、焊膏及助焊劑等;比有鉛焊接時更加細致地進行SMT工藝優化和工藝控制;更加嚴格細致地進行物料管理。 內容來自:jkmyt.cn

標簽: PCBA 制造 電氣 可靠性 概述

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