焊槽法耐焊接热检测技术指南

一、检测原理与目的

1. 验证材料（如基板、覆铜板、塑封元件）的耐高温性能；
2. 检测焊接后是否存在分层、起泡、变形等缺陷；
3. 评估元器件与PCB焊盘之间的热匹配性。

二、核心检测项目详解

1. 外观检查

• 检测方法：使用显微镜（20~40倍放大）或目视检查。
• 评估内容：
  • 表面分层、起泡、裂纹；
  • 焊盘与基材的剥离现象；
  • 焊料浸润不良或过度氧化。
• 判定标准：依据IPC-A-610或JIS C 6481，缺陷面积不得超过规定阈值（如＞5%判定不合格）。

2. 耐热时间测试

• 检测步骤：
  1. 将焊料槽温度设定至标准值（如260±5℃）；
  2. 样品浸渍时间分为多组（如10s、20s、30s）；
  3. 观察不同时间下的性能衰减规律。
• 关键参数：
  • T288时间：基板在288℃下至分层的时间；
  • T260时间：持续耐焊接热的最长时间（无失效）。

3. 热冲击循环测试

• 模拟场景：焊接工艺中的多次热冲击（如双波峰焊）。
• 方法：
  • 将样品反复浸入焊槽（如5次循环，每次10s）；
  • 测试后检查机械强度与电气性能。
• 失效判据：裂纹扩展、电气导通性下降＞10%。

4. 电气性能测试

• 检测项：
  • 绝缘电阻（IR）变化；
  • 导体间短路/断路；
  • 高频信号传输损耗（针对高频板材）。
• 设备：万用表、LCR表、TDR（时域反射仪）。

5. 机械强度测试

• 剥离强度：测量焊盘与基材的粘合力（单位：N/mm）；
• 弯曲试验：焊接后PCB的弯曲强度（依据IPC-TM-650 2.4.4）；
• 焊点推拉力：评估焊点抗剪切/拉伸能力。

6. 微观结构分析

• SEM/EDS检测：
  • 观察焊料与基材的界面结合状态；
  • 分析金属间化合物（IMC）的厚度与均匀性（理想IMC厚度：1~3μm）。
• X射线检测：检查内部空洞、虚焊等问题。

7. 环境适应性测试

• 预处理条件：
  • 高温高湿存储（如85℃/85%RH，48h）；
  • 冷热循环（-40℃~125℃，100次）。
• 目的：验证焊后材料在复杂环境下的稳定性。

三、检测设备与标准

四、常见失效模式与改进建议

1. 分层/起泡：优化基材树脂体系（如提高Tg值），降低吸湿率；
2. 焊盘剥离：改善铜箔与基材的粘结工艺；
3. IMC过厚：缩短焊接时间或降低峰值温度。

五、

1. IPC-A-610G: Acceptability of Electronic Assemblies.
2. JIS C 6481:1996 印制电路板耐热性试验方法.
3. IPC-TM-650 2.6.8: Thermal Stress, Solder Bath Method.