1、IPC-A-610D “电子组件可接受性标准”,模块3:焊接,本模块概要,焊接可接受性要求 焊接导常 高电压,本模块目标,通过本模块学习,使大家能够识别焊接组件的可接受要求,以及了解应用在高电压场合的焊点验收标准,焊接的固有属性使得所有3个级别产品的可接受状况具有相同的特征,焊接标准适用于所有行业已应用的焊接方法:,焊接电烙铁 电阻焊接设备 波峰焊或拖焊 回流焊 浸入焊(通孔回流焊),不可接受状况对所有各级产品都拒收,5 焊接(续),例外：,某些具体的表面涂覆处理需要建立特殊的验收标准，不在IPC-A-610D标准范围之内(例如:浸镀锡、钯、金等). 此类标准应基于设计、工艺能力和性能要求而定
2、.,润湿情况：,并非总能根据表面外观判断，实际应用中种类繁多的焊料合金可能产生典型的从很小或接近0到几乎90的接触角. 可接受的焊接必须在焊料与焊接面熔合处显示出明显的润湿和粘着性.,焊接润湿角度：,5 焊接(续),焊料与元件可焊端以及焊料与PCB的焊盘间不可超过90(图5-1 A,B).,例外情况：,焊料轮廓延伸到可焊端边缘或阻焊剂时润湿角可以超过90 (图5-1 C,D).,图5-1,5 焊接(续),用锡铅合金的工艺与使用无铅合金的工艺所产生的焊点的主要分别是焊料的外观.,专用于无铅连接的图例将用 符号来表示.,可接受的锡铅连接与无铅连接可能呈现相似的外观,但无铅合金更可能表现为：,表面粗
3、糙(颗粒状或灰暗). 较大的润湿角.,所有其他焊料填充要求都相同.,典型的锡铅焊点具有：,5 焊接(续),绸缎般润泽的表面. 外观平滑. 呈现良好的润湿(在待焊物体间呈凹形半月状).,高温焊料可能呈干枯状.,进行焊接点的修饰(返工),防止造成另外的问题.,5.1 焊接可接受性要求,目标 1,2,3级 焊料填充基本平滑，对连接的零部件呈现良好的润湿. 引脚的轮廓容易分辨. 焊料在被连接部件上形成羽毛状边缘. 填充呈凹面状.,图5-2,图5-3,可接受 1,2,3级 有些材料和工艺,例如:无铅合金,大热容PCB引起的慢冷却,可能导致干枯粗糙、灰暗、或颗粒状这种与材料和工艺相关的焊料外观,属正常现象
4、.这样的焊接是可接受的. 焊接润湿角(焊料与元件之间和焊料与焊盘之间)不超过90(图5-1 A,B). 例外的情况是当焊料轮廓延伸到可焊端边缘或阻焊剂时,润湿角可以超过90(图5-1 C,D).,5.1 焊接可接受性要求(续),图5-4至5-25展示的是用各种焊料合金和工艺条件焊接出来的可接受的连接.,图5-4 锡铅焊料：免洗工艺,图5-5 锡银铜焊料：免洗工艺,5.1 焊接可接受性要求(续),图5-6 锡铅焊料：水溶性助焊剂,图5-7 锡银铜焊料：水溶性助焊剂,图5-8 锡铅焊料：水溶性助焊剂,图5-9 锡银铜焊料：水溶性助焊剂,5.1 焊接可接受性要求(续),图5-10 锡银铜焊料：免洗工
5、艺:氮气回流,图5-11 锡银铜焊料：免洗工艺:空气回流,图5-12 锡铅焊料：免洗工艺,图5-13 锡银铜焊料：免洗工艺,5.1 焊接可接受性要求(续),图5-14锡铅焊料：免洗工艺,图5-15 锡银铜焊料：免洗工艺,图5-16 锡铅焊料,图5-17 锡银铜焊料,5.1 焊接可接受性要求(续),图5-18 锡铅焊料,图5-19 锡银铜焊料,图5-20 锡铅焊料：有机可焊保护涂层,图5-21 锡银铜焊料：有机可焊保护涂层,5.1 焊接可接受性要求(续),图5-22 锡银铜焊料,图5-23 锡银铜焊料,图5-24 锡银铜焊料,图5-25 锡银铜焊料,5.2 焊接异常,5.2.1 焊接异常暴露基底
6、金属,由于刻划、擦伤或其它条件形成的元件引线、连接器或焊盘表面上暴露金属的状态不能超过规范要求。,根据原始设计,元件引脚末端、盘和导体图形的侧面、及使用液体感光阻焊剂的场合，允许有暴露的基体金属。,对某些PCB和导体表面要求不同的润湿特性，可能仅对某些特殊区域要求焊料润湿性。在对焊接区提供的润湿特性可接受的条件下，暴露某些基体金属或表面涂层将认为是正常的。,5.2.1 焊接异常暴露基底金属（续）,图5-26,图5-27,可接受 1,2,3级 基体金属暴露于： 导体的垂直面。 元件引脚或导线的剪切端。 有机可焊保护剂覆盖的盘。,不要求焊料填充的区域露出表面涂敷层。,图5-28,可接受 1级 过程
7、警示 2,3级 元件引脚、导线或焊盘表面因刻痕、刮伤，或其它情况形成的基底金属暴露不能超过7.1.2.3节对引脚的要求和10.2.9.1节对导体和盘的要求。,5.2.1 焊接异常暴露基底金属（续）,图5-29,图5-30,可接受 1级 过程警示 2,3级 吹孔(图5-29,5-30)、针孔(图5-31)、空洞(图5-32,5-33)等，只要焊点满足所有其它要求。,5.2.2 焊接异常针孔/吹孔,图5-31,图5-32,图5-33,缺陷 1,2,3级 针孔、吹孔、空洞等使焊接特性降低至最低要求以下（未图示）。,5.2.2 焊接异常针孔/吹孔（续）,图5-34,图5-35,缺陷 1,2,3级 锡膏
8、回流不完全。,5.2.3 焊接异常锡膏回流,图5-36,图5-37,缺陷 1,2,3级 焊料没有润湿到需要焊接的盘或端子上。 焊料覆盖率不满足具体可焊端类型的要求。,5.2.4 焊接异常不润湿,注:IPC-T-50对不润湿的定义是：熔化的焊料不能与基底金属（母材）形成金属性结合。,图5-38,图5-39,图5-40,缺陷 1,2,3级 焊料没有润湿到需要焊接的盘或端子上。 焊料覆盖率不满足具体可焊端类型的要求。,5.2.4 焊接异常不润湿（续）,图5-41,图5-42,图5-43,缺陷 1,2,3级 反润湿现象导致焊接不满足表面贴装或通插装的焊料填充要求。,5.2.5 焊接异常反润湿,注:IP
9、C-T-50对反润湿的定义是：熔化的焊料先覆盖表面然后退缩成一些不规则的焊料堆，其间的空当处有薄薄的焊料膜覆盖，未暴露基底金属或表面涂敷层。,图5-44,图5-45,5.2.6.1 焊接异常焊锡过量锡球/锡溅,目标 1,2,3级 印制电路组件上无锡球现象。,可接受 1,2,3级 锡球被裹挟/包封，不违反最小电气间隙。,注:裹挟/包封/连接的含义是指产品的正常工作环竟不会引起锡球移动。,5.2.6 焊接异常焊锡过量,注:锡球是指焊接后留下的焊料球；锡溅是指在回流过程中锡膏中的金属粉料溅在连接点周围所形成的锡粉尺寸大小的锡球。,图5-46,图5-47,缺陷 1,2,3级 锡球违反了最小电气间隙。
10、锡球未裹挟在免清洗残留物内或敷形涂覆层下，或未连接（焊接）于金属表面。,5.2.6.1 焊接异常焊锡过量锡球/锡溅（续）,图5-48,图5-49,5.2.6.1 焊接异常焊锡过量锡球/锡溅（续）,缺陷 1,2,3级 锡球违反了最小电气间隙。 锡球未裹挟在免清洗残留物内或敷形涂覆层下，或未连接（焊接）于金属表面。,图5-50,图5-51,图5-52,缺陷 1,2,3级 横跨在不应该相连的导体上的焊料连接。 焊料跨到毗邻的非共接导体或元件上。,5.2.6.2 焊接异常焊锡过量锡桥,图5-54,图5-53,缺陷 1,2,3级 焊料泼溅/成网。,5.2.6.3 焊接异常焊锡过量锡网/泼锡,缺陷 1,2
11、,3级 因连接产生移动而形成的受扰焊点,其特征表现为应力纹。,注:图5-55中表示的一个可接受子是带有冷却纹的焊点表面外观,大多发生在无铅合金中,并不是焊料受扰的情况。,图5-55,图5-56,5.2.7 焊接异常焊料受扰,图5-57,图5-58,图5-59,缺陷 1,2,3级 因连接产生移动而形成的受扰焊点,其特征表现为应力纹。,5.2.7 焊接异常焊料受扰（续）,图5-60,图5-61,缺陷 1,2,3级 焊料破裂或有裂纹。,5.2.8 焊接异常焊料破裂,图5-62,图5-63,图5-64,缺陷 1,2,3级 锡尖,如图5-62,违反组件最大高度要求或引脚凸出要求。 锡尖，如图5-63,违
12、反最小电器间隙。,5.2.9 焊接异常锡尖,图5-65,缺陷 1,2,3级 填充跷起损坏了盘的连接,见10.2.9.2节。,注：以下条件适用于通孔插装焊接.,可接受 1,2,3级 填充跷起通孔插装焊点主面的焊料底部与盘表面分离。,制程警示 2级 缺陷 3级 填充跷起通孔插装焊点辅面的焊料底部与盘表面分离(未图示)。,5.2.10 焊接异常无铅填充跷起,图5-66,图5-67,缺陷 1,2,3级 锡铅合金形成的焊点有孔收缩或热撕裂。 无铅合金形成的连接： 孔收缩或热撕裂看不到底部。 撕裂或孔收缩接触引脚或盘。,可接受 1,2,3级 无铅合金形成的连接： 撕裂可见底。 撕裂或孔收缩不接触引脚、盘或
13、孔壁。,5.2.11 焊接异常热撕裂/孔收缩,12 高电压,12.1 高电压接线柱,12.1.1 高电压接线柱导线/引脚,图12-1,可接受 1,2,3级 焊点随着接线柱和绕接的轮廓变化呈蛋形、球形或椭圆形。 无可见的尖锐边缘，焊料凸点，锡尖，夹杂物（外来物）或线股。 焊点可见分层或再流的痕迹。 球形焊点不超过规定的高度要求。 绝缘间隙最大为1倍导线直径。,图12-2,目标 1,2,3级 球形焊点呈完整的圆形，轮廓连续而光滑。 无可见的尖锐边缘，焊料凸点，锡尖，夹杂物（外来物）或线股。 绝缘间隙尽可能接近焊点但没有埋入焊料中。,图12-3,图12-4,缺陷 1,2,3级 焊料跟随接线柱和绕线的
14、轮廓起伏，但凸现出接线柱的尖锐边缘。 焊料呈圆形并连续，但有焊锡尖刺。 可见不够光滑圆润的边缘，有裂缝或缺口。 可见线股未被完全覆盖或在焊点内可辨识。,12.1.1 高电压接线柱导线/引脚（续）,图12-5,可接受 1,2,3级 导线/引脚轮廓可辨识；导线/引脚和接线柱上焊料流动顺畅。允许线股可辨识。 无可见的尖锐边缘、焊料凸点、锡尖、夹杂物（外来物）。 球形焊点不超过规定的高度要求，且满足所有球形焊接的可接受条件。,缺陷 1,2,3级 可辨识的尖锐边缘、焊料凸点、锡尖或夹杂物（处来物）。 球形焊点超过规定的高度要求。,12.1.2 高电压接线柱底部终结,图12-6,图12-7,可接受 1,2
15、,3级 接线柱所有尖锐的边缘被连接、光滑的焊料球完全包裹。,缺陷 1,2,3级 焊料虽连续，但有焊料凸点、锡尖或尖锐的塔缘凸出。 接线柱上没有焊料。,12.1.3 高电压接线柱空置,12.2 高电压焊锡杯,12.2.1 高电压焊锡杯导线/引脚,图12-8,可接受 1,2,3级 焊点随着接线柱和绕线的轮廓变化成蛋形、球形或椭圆形。无可见的尖锐边缘、焊料凸点、锡尖、夹杂物（外来物）或线股。 球形焊点不超过规定的高度要求，且满足所有球形焊接的可接受条件。,缺陷 1,2,3级 可辨识的尖锐边缘、焊料凸点、锡尖或夹杂物（外来物）。 绝缘间隙大于1倍线径。 球形焊点不符合规定的高度或轮廓（形状）要求。,图
16、12-9,可接受 1,2,3级 焊点成蛋形、球形或椭圆形轮廓。 无可见的尖锐边缘、焊料凸点、锡尖或夹杂物（外来物）。 球形焊点不超过规定的高度要求，且满足所有球形焊接的可接受条件。,缺陷 1,2,3级 可辨识的尖锐边缘、焊料凸点、锡尖或夹杂物（外来物）。 球形焊点不符合规定的高度或轮廓（形状）要求。,12.2.3 高电压焊锡杯空置,12.3 高电压绝缘皮,图12-10,目标 1,2,3级 间隙（C）尽可能小，使绝缘皮接近焊点但不防碍形成所要求的焊料球。 绝缘皮无任何损伤（凹凸、焦灼、边缘熔化或缺口）。,图12-11,图12-12,可接受 1,2,3级 绝缘间隙（C）离焊点的距离小于1倍总线径（
17、D）。 绝缘皮无可见的损伤（凹凸、焦灼、边缘熔化或缺口）。,缺陷 1,2,3级 绝缘间隙（C）离焊点的距离等于或大于1倍总线径（D ）。 绝缘皮可见损伤（凹凸、焦灼、边缘熔化或缺口）。 绝缘皮防碍形成所要求的焊料球。,12.4 高电压通孔连接,图12-13,可接受 1,2,3级 元件引脚的所有尖锐边缘完全被连续光滑圆润的焊料层覆盖，形成一个焊料球。 便于球关焊接的直插引脚。 球形焊点不超过规定的高度要求。,缺陷 1,2,3级 可辨识的尖锐边缘、焊料凸点、锡尖或夹杂物（外来物）。 球形焊点不符合规定的高度或轮廓（形状）要求。,12.5 高电压铆装接线柱,图12-14,图12-15,目标 1,2,3级 接线柱的所有边缘完全被连续光滑的焊料层覆盖，形成一个焊料球。 球形焊点不超过规定的高度要求。,缺陷 1,2,3级 可辨识的尖锐边缘、焊料凸点、锡尖或夹杂物（外来物）。 球形焊点不符合规定的高度或轮廓（形状）要求。,可接受 1,2,3级 接线柱径向裂口的尖锐边缘完全被连续光滑的焊料层覆盖，形成一个焊料球。 焊点不超过规定的高度要求。,12.6 高电压其它零件,图12-14,图12-15,缺陷 1,2,3级 零件有可见毛刺或边缘磨损。,可接受 1,2,3级 零件无可见毛刺或边缘磨损。,注：本节提供了承受高电压的机械零配件的特殊标准.,谢 谢 !,
