很多項(xiàng)目在PCBA驗(yàn)收階段,都會看焊點(diǎn)拉力、剪切強(qiáng)度、外觀評級。報告一出來:焊點(diǎn)OK、強(qiáng)度合格。
但裝到整機(jī)里卻開始掉鏈子:震動后失效、冷熱循環(huán)后異常、運(yùn)行一段時間功能漂移。問題往往讓人摸不著頭腦:“焊點(diǎn)不是合格了嗎?”
你是否遇到過以下問題?
這說明一個事實(shí):
焊點(diǎn)“強(qiáng)”,不等于系統(tǒng)“穩(wěn)”。
解決方案:焊點(diǎn)必須從“單點(diǎn)強(qiáng)度”升級為“系統(tǒng)可靠性”
SMT焊點(diǎn)真正的作用,不是把器件“粘住”,而是承擔(dān)機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力、電氣應(yīng)力的綜合負(fù)載。
1. 焊點(diǎn)受力環(huán)境遠(yuǎn)比你想得復(fù)雜
在整機(jī)中,焊點(diǎn)要同時承受:
即使焊點(diǎn)本身強(qiáng)度高,如果這些應(yīng)力分布不均,就會在某些焊點(diǎn)上被無限放大,提前疲勞斷裂。
2. PCB與器件剛性不匹配
很多失效焊點(diǎn)并不是焊得不好,而是板子太硬或器件太重。當(dāng)PCB在工作溫度變化中發(fā)生形變時,應(yīng)力會集中到焊點(diǎn)上,反復(fù)循環(huán)后產(chǎn)生微裂紋。這類裂紋在X-Ray或外觀檢查中往往不可見,但在電性能上卻會逐漸惡化。
3. 焊點(diǎn)形貌決定了疲勞壽命
焊點(diǎn)“高瘦”還是“矮胖”,焊料潤濕角、焊盤尺寸和鋼網(wǎng)開口比例都會影響焊點(diǎn)的應(yīng)力分布方式。某些看起來飽滿的焊點(diǎn),實(shí)際上更容易在熱循環(huán)中產(chǎn)生裂紋。
4. 可靠性驗(yàn)證比拉力測試更重要
在像捷創(chuàng)電子這樣的PCBA制造中,更看重的是:熱循環(huán)、振動和通斷穩(wěn)定性,而不僅僅是焊點(diǎn)瞬時強(qiáng)度。因?yàn)檎嬲龥Q定產(chǎn)品壽命的,是焊點(diǎn)在真實(shí)工況下能承受多少次應(yīng)力循環(huán)。
總結(jié)
焊點(diǎn)強(qiáng)度合格,只是“能不能焊住”;系統(tǒng)可靠性,才是“能不能用得久”。如果忽視整機(jī)應(yīng)力環(huán)境,SMT焊點(diǎn)再好,也會被系統(tǒng)慢慢“拖死”。