本文目的是證明潤濕平衡法在質(zhì)量控制和過程開發(fā)方面優(yōu)于傳統(tǒng)可焊性肉眼觀測測試法,。
 

背景：大家都熟悉可焊性肉眼觀察測試傳統(tǒng)方法,，如邊緣浸潤,，漂錫,，波峰焊測試,，焊料擴(kuò)散試驗等,，大多數(shù)測試似乎可以滿足您的要求。焊接完成后,，如果缺失一些元件,，就要進(jìn)行返工或退貨，當(dāng)然這會涉及額外費(fèi)用,。目前的測試方法無法跟上科技步伐,，特別是無鉛組裝應(yīng)用。20多年行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗,，目睹了由于采用這些陳舊標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)而導(dǎo)致無數(shù)失敗的焊接,。

失敗原因多種多樣：技能，訓(xùn)練,，技術(shù)員興趣,，浸潤率過快或過慢，樣品在焊料中停留時間,，將樣品放入錫槽深度等等,，這些例子不勝枚舉。當(dāng)建立一個測試方法,，我們首先要做的是評估量具重復(fù)性和重現(xiàn)性（GR＆R）,。如果測試結(jié)果受到測試儀影響，無論影響是積極還是消極,，這種測試法都不是好方法,。同樣地,，如果測試結(jié)果無法重復(fù)，也不是好方法,。當(dāng)您在一個測試中采用GR＆R,，必須找到具有良好重復(fù)性和重現(xiàn)性測試設(shè)備。在可焊性測試中,，使用除潤濕平衡以外任何方法,，得到的GR＆R值都不可接受。可使用機(jī)械法把焊料浸入錫槽以減少操作員的影響 - 浸潤速度/深度/停留時間 - 但這些方法的評估都只通過目視法完成,。

考慮到輸入?yún)?shù),，如焊料密度，焊劑表面張力,，零件尺寸等,，潤濕天平是*的可焊性測試儀，因為其產(chǎn)生的GR＆R值可被接受,，且易于使用,，輸出量可以*按照物理定律推算。

潤濕天平（可焊性測試儀）包含一個非常/敏感的傳感頭,，樣品夾具吸附在傳感頭上,。將樣品以可控速率浸入到錫槽中 – 錫渣在測試前自動去除- 將樣品在錫槽中停留一會（預(yù)先確定時間），然后以可控速率抽出,。在惰性氣體中預(yù)熱和測試也是現(xiàn)代化潤濕平衡一種選項,ST88標(biāo)配此項功能完成充氮環(huán)境下測試。圖1顯示潤濕天平典型設(shè)置框圖,。

潤濕天平（可焊性測試儀）包含一個非常/敏感的傳感頭,，樣品夾具吸附在傳感頭上。將樣品以可控速率浸入到錫槽中 – 錫渣在測試前自動去除- 將樣品在錫槽中停留一會（預(yù)先確定時間）,，然后以可控速率抽出,。在惰性氣體中預(yù)熱和測試也是現(xiàn)代化潤濕平衡一種選項,ST88標(biāo)配此項功能完成充氮環(huán)境下測試。圖1顯示潤濕天平典型設(shè)置框圖,。

使用直接浸潤和目視測試,，結(jié)果如下：
             
                  1）zui初測試 – 將樣品浸入助焊劑 – 污漬過多 -浸在235°C 錫槽10秒 - 去除助焊劑殘留物 – 觀察樣品 - 重復(fù)五次–結(jié)果合格

                  2）14個月后 – 將樣品浸入助焊劑 – 污漬過多 -浸在235°C 錫槽10秒 - 去除助焊劑殘留物 – 觀察樣品 - 重復(fù)五次–結(jié)果合格

測試表明一切正常。潤濕平衡測試結(jié)果如下：

                  1）zui初測試 – 將樣品浸入助焊劑 – 污漬過多 – 放在潤濕天平—繼續(xù)測試 – 重復(fù)五次 –結(jié)果如下


                         測得的ENIG沉淀潤濕力

                                 以秒為時間單位

結(jié)果表明：

             1）五次潤濕時間非常一致,，實際可認(rèn)為是瞬間潤濕,。

             2）五次都在緩慢上升，表明錫槽中金屬溶解

             3）zui大潤濕平整線表明底部鎳可焊性沒問題

2）14個月后：樣品浸入助焊劑 – 污漬過多 – 放在潤濕天平—繼續(xù)測試 – 重復(fù)五次 – 結(jié)果如下

                                      十四個月后ENIG沉淀潤濕力

                                       以秒為時間單位

結(jié)果表明：

            1）潤濕力達(dá)到正值（潤濕速度）時間略有增加,，但僅為-0.375秒

            2）五分之四樣品達(dá)到zui大潤濕力時間*一致

            3）五分之四樣品與原始測試相比,，潤濕力下降幅度近似，為20％- 表明鎳層鈍化,，經(jīng)過14個月存儲后依然可接受,。但其中一個樣品潤濕力減少30％ - 可能需要再次可焊性測試確認(rèn),。

可焊性視覺觀察結(jié)果看起來相同，但五個樣品可焊性不一樣,。關(guān)于潤濕平衡力另一個例證是檢測元件心材,。大多數(shù)情況下，采用表面拋光來保護(hù)心材可焊性——焊點(diǎn)zui終在其上形成,。心材發(fā)生問題,，可能會導(dǎo)致IMC變形，zui終減少長期可靠性,。

                                       0402片式電阻器可焊性測試

                                               以秒為時間單位

通過浸入觀察法,，0402電阻器測試結(jié)果。然而,，通過潤濕平衡測試結(jié)果如下：

          
          1）瞬時潤濕

          2）急劇上升到zui大潤濕力

          3）樣品去潤濕 - zui大潤濕力減少約22％,。

綜上測試數(shù)據(jù)表明 poor rinsing practice post nickel platingprior to solder plating ，電鍍化學(xué)與鎳表面接觸,，并影響沉淀潤濕性,。

結(jié)論：除了QA/ QC方面的應(yīng)用，潤濕天平（可焊性測試儀）對工藝開發(fā)來講是有效的工具,?？捎盟鼇砗Y選試驗，選擇助焊劑,，合金,，表面拋光，可大大減少驗證的工作量,，更重要的是可把成本減到zui低,。當(dāng)今趨勢是使用不含VOC液態(tài)助焊劑 - 市場上有多種多樣 - 對于特定元件來說，選擇哪種zui合適,？電鍍層及合金應(yīng)如何選擇,？只需進(jìn)行潤濕平衡（可焊性）初始測試，挑選zui終產(chǎn)品的時間和成本便可大大降低,。

同樣適用無鉛要求 - 如何選擇合金和無鉛產(chǎn)品,？我的選擇是如何因使用氮?dú)舛艿接绊懀客ㄟ^潤濕平衡法,，這些問題可科學(xué)系統(tǒng)地迎刃而解,。

第二章，我們將詳細(xì)講解使用潤濕天平（可焊性測試儀）篩選不含VOC助焊劑,。

工業(yè)在日新月異地發(fā)展,，我們將針對準(zhǔn)備發(fā)展無鉛組裝的人士，重點(diǎn)介紹無鉛組裝,。我們會詳細(xì)介紹如何搭配氮?dú)庋b置使用潤濕天平（可焊性測試儀）,，如何選擇合金和助焊劑來發(fā)展工藝,。行業(yè)都已在使用這種方法。如果您想保持競爭力,，請一定不要錯過,。