本文目的是證明潤(rùn)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(cè)測(cè)試法。
 

背景：大家都熟悉可焊性肉眼觀察測(cè)試傳統(tǒng)方法，如邊緣浸潤(rùn)，漂錫，波峰焊測(cè)試，焊料擴(kuò)散試驗(yàn)等，大多數(shù)測(cè)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(huì)涉及額外費(fèi)用。目前的測(cè)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(yàn)，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(rùn)率過快或過慢，樣品在焊料中停留時(shí)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(gè)測(cè)試方法，我們首先要做的是評(píng)估量具重復(fù)性和重現(xiàn)性（GR＆R）。如果測(cè)試結(jié)果受到測(cè)試儀影響，無論影響是積極還是消極，這種測(cè)試法都不是好方法。同樣地，如果測(cè)試結(jié)果無法重復(fù)，也不是好方法。當(dāng)您在一個(gè)測(cè)試中采用GR＆R，必須找到具有良好重復(fù)性和重現(xiàn)性測(cè)試設(shè)備。在可焊性測(cè)試中，使用除潤(rùn)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(rùn)速度/深度/停留時(shí)間 - 但這些方法的評(píng)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(rùn)濕天平是*的可焊性測(cè)試儀，因?yàn)槠?/span>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(rùn)濕天平（可焊性測(cè)試儀）包含一個(gè)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(cè)試前自動(dòng)去除- 將樣品在錫槽中停留一會(huì)（預(yù)先確定時(shí)間），然后以可控速率抽出。在惰性氣體中預(yù)熱和測(cè)試也是現(xiàn)代化潤(rùn)濕平衡一種選項(xiàng),ST88標(biāo)配此項(xiàng)功能完成充氮環(huán)境下測(cè)試。圖1顯示潤(rùn)濕天平典型設(shè)置框圖。

潤(rùn)濕天平（可焊性測(cè)試儀）包含一個(gè)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(cè)試前自動(dòng)去除- 將樣品在錫槽中停留一會(huì)（預(yù)先確定時(shí)間），然后以可控速率抽出。在惰性氣體中預(yù)熱和測(cè)試也是現(xiàn)代化潤(rùn)濕平衡一種選項(xiàng),ST88標(biāo)配此項(xiàng)功能完成充氮環(huán)境下測(cè)試。圖1顯示潤(rùn)濕天平典型設(shè)置框圖。

使用直接浸潤(rùn)和目視測(cè)試，結(jié)果如下：
             
                  1）zui初測(cè)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(gè)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(cè)試表明一切正常。潤(rùn)濕平衡測(cè)試結(jié)果如下：

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


                         測(cè)得的ENIG沉淀潤(rùn)濕力

                                 以秒為時(shí)間單位

結(jié)果表明：

             1）五次潤(rùn)濕時(shí)間非常一致，實(shí)際可認(rèn)為是瞬間潤(rùn)濕。

             2）五次都在緩慢上升，表明錫槽中金屬溶解

             3）zui大潤(rùn)濕平整線表明底部鎳可焊性沒問題

2）14個(gè)月后：樣品浸入助焊劑 – 污漬過多 – 放在潤(rùn)濕天平—繼續(xù)測(cè)試 – 重復(fù)五次 – 結(jié)果如下

                                      十四個(gè)月后ENIG沉淀潤(rùn)濕力

                                       以秒為時(shí)間單位

結(jié)果表明：

            1）潤(rùn)濕力達(dá)到正值（潤(rùn)濕速度）時(shí)間略有增加，但僅為-0.375秒

            2）五分之四樣品達(dá)到zui大潤(rùn)濕力時(shí)間*一致

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

可焊性視覺觀察結(jié)果看起來相同，但五個(gè)樣品可焊性不一樣。關(guān)于潤(rùn)濕平衡力另一個(gè)例證是檢測(cè)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(huì)導(dǎo)致IMC變形，zui終減少長(zhǎng)期可靠性。

                                       0402片式電阻器可焊性測(cè)試

                                               以秒為時(shí)間單位

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

          
          1）瞬時(shí)潤(rùn)濕

          2）急劇上升到zui大潤(rùn)濕力

          3）樣品去潤(rùn)濕 - zui大潤(rùn)濕力減少約22％。

綜上測(cè)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(rùn)濕性。

結(jié)論：除了QA/ QC方面的應(yīng)用，潤(rùn)濕天平（可焊性測(cè)試儀）對(duì)工藝開發(fā)來講是有效的工具。可用它來篩選試驗(yàn)，選擇助焊劑，合金，表面拋光，可大大減少驗(yàn)證的工作量，更重要的是可把成本減到zui低。當(dāng)今趨勢(shì)是使用不含VOC液態(tài)助焊劑 - 市場(chǎng)上有多種多樣 - 對(duì)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(rùn)濕平衡（可焊性）初始測(cè)試，挑選zui終產(chǎn)品的時(shí)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(rùn)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(rùn)濕天平（可焊性測(cè)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(duì)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(huì)詳細(xì)介紹如何搭配氮?dú)庋b置使用潤(rùn)濕天平（可焊性測(cè)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(jìng)爭(zhēng)力，請(qǐng)一定不要錯(cuò)過。