电子行业检测器件可焊性的槽焊法标准是什么？

随着电子信息产业的全面发展和不断升级，电子元器件的应用逐渐渗透到各行各业。但是电子元器件的焊接端氧化问题一直困扰着业内同仁。本文从电子元器件焊端氧化的机理入手，分析了焊端氧化的原因，并根据其原因逐步追溯焊端氧化的可焊性解决方案。并尝试探索焊端氧化的可焊性标准。关键词:电子元器件氧化可焊性正文:随着SMT技术在计算机、网络通讯、消费电子、汽车电子等产品中的广泛应用，SMT行业越来越清晰地预示着将迎来其发展史上的黄金时代。目前我国电子元器件的贴片率虽然已经超过60%，但是与世界上90%的电子产品贴片率相比还有一定的差距，可以说我国的贴片产业还有很好的发展空间。SMT产业的健康发展离不开产业上下游环节的共同繁荣。SMT生产主要是用丝网印刷机将焊膏印刷在电路板上，然后用贴片机将电子元器件贴在电路板的相应位置，再用回流焊炉完成PCB芯片元器件的焊接。在此过程中，由于丝网印刷不良、安装不准确、炉温不合适等多种原因，可能会造成虚焊、偏移、焊球、短路、桥接等焊接缺陷。本文仅从电子元件焊端氧化这一难题出发，做了粗浅的探索，希望能找到一种有效的方法来解决电子元件焊端氧化，从而实现其可焊性。氧化，顾名思义就是电子元器件的焊接端与空气中的氧气发生化学反应，产生一些金属氧化物附着在焊盘表面，影响焊料、PCB与元器件本体的充分接触，形成不可靠的焊接。目前市场上电子元器件的焊接端一般是用金属铜和铝，再镀上Sn/Bi、Sn/Ag、Sn/Cu等。几乎所有的电子元件都含有金属铜的成分。当外界环境满足金属铜发生化学反应的条件时，在电子元件的焊接端发生氧化反应，生成红棕色的氧化亚铜(Cu2O方程式为:4Cu+O2= 2Cu2O)。这就是为什么我们经常看到焊接端呈红褐色，但有时会发现焊接端呈灰黑色，这是因为氧化亚铜进一步氧化生成黑色氧化铜(CuO方程式为:2 Cu2O +O2= 4CuO)，有时会发现焊接端出现绿色薄膜，这是更严重的氧化反应。铜与空气中的氧气(O2)、水(H2O)和二氧化碳(CO2)反应生成碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3，又称铜锈，方程式为2Cu+O2+CO2+H2O= Cu2(OH)2CO3)。有时我们也称氧化亚铜为“红氧化铜”，有时不严格的时候也叫氧化铜，可以认为是一种广义的氧化铜。这就是我们平时看到的电子元器件焊端氧化的基本现象。当然，我们可以从颜色上清楚地看到焊接端的氧化现象，但是有些氧化现象并不是那么明显，以至于我们无法从颜色上分析出来，但是确实是氧化导致了焊接不良。这个时候可以用什么方法证明它的氧化现象？下面我们将列举几种证明氧化的方法:1，焊前用橡胶擦拭焊端，看能否上锡；2.用砂纸打磨可焊垫，看其颜色是否变化；3.用酒精擦拭焊接端，然后加入助焊剂并调整炉温或烙铁，看焊接效果是否提高；4.更换相同材质不同批次的电子元件，用相同的工艺条件在炉内或电烙铁上焊接，比较两种焊接的效果得出结论；5.用显微镜仔细观察，看其颜色是否有细微变化；6.用可焊性测试仪测量电子元件的可焊性；7.半自动生化分析仪用于测定铜离子含量，多用于实验室。以上方法有时可以得出结论，但有时氧化现象不明显，需要几种方法综合运用，反复尝试才能得出正确的结论。那么，是什么原因导致电子元器件氧化呢？需要从氧化的机理上找到问题的根源。氧化反应的本质是化合价升高，失去电子，铜作为还原剂被氧化生成氧化产物。这种反应必须满足适当的条件(空气；氧化剂或化学试剂)。具体到电子元器件，主要是指由于缺乏有效的隔离措施，氧气或一些高价金属氧化物、高价金属盐、硝酸、硝基硫酸盐、亚硝基、过氧酸等化学物质与裸露的电子元器件发生氧化反应，导致电子元器件焊接端氧化，无法有效焊接。总的来说，这与我们的材料管理和环境条件控制有很大的关系。那么电子元器件的存放条件和运行过程中的环境控制是怎样的呢？一般电子元器件的存放与温度、湿度有关，也有保质期限制。大部分要求温度22+/-5度，湿度小于70%，体能期一年。大多数电子产品都需要在干燥的条件下操作和储存。据统计，全球每年有超过1/4的工业制造缺陷与湿度的危害有关。对于电子行业来说，湿度的危害已经成为影响产品质量的主要因素之一。湿气对半导体行业的危害主要表现在:湿气可以透过ic塑封，从引脚等缝隙侵入IC，导致IC吸潮。SMT在加热过程中形成水蒸气，导致IC树脂封装开裂，IC器件内部金属氧化，导致产品失效。另外，器件在PCB焊接过程中，水蒸气压力的释放也会导致虚焊。其他电子器件，如电容器、陶瓷器件、连接器、开关、焊料、PCB、晶体、硅片、应时振荡器、SMT胶、电极材料粘合剂、电子浆料、高亮度器件等。，会受到湿气的伤害；以及电子设备在运行过程中，如:包装中的半成品与下一道工序之间；PCB封装前和封装后上电；IC、BGA、PCB等。已拆封但未用完的；锡炉中等待焊接的器件；烘烤后需要预热的设备；未包装的成品等。，也会受到湿气的伤害。此外，成品电子机器在储存和运输过程中仍会受到湿度的危害。理想情况下，电子元器件的储存环境湿度应在40%以下，部分品种要求湿度更低。在现实条件下，我们如何通过现代化手段管理电子产品的存储环境？我们先来分析一下电子产品的整个生产过程。我们的重点主要是原材料仓库、生产车间、成品仓库、运输车辆的温湿度。传统的管理方法是:仓库保管员或管理人员会不定期检查和记录仓库和车间的湿度值，发现异常情况时使用加湿或除湿设备控制仓库和车间的湿度。这种管理方式费时费力，记录的数据也会因为人为因素而不是很客观，不符合现代企业管理的要求；物流方面，企业基本没有办法管理运输车辆上的温湿度变化。那么用什么方法可以让企业管理既科学又规范呢？现在市场上的自动温湿度记录仪是一种有效的解决方案。这类设备一般由测量部分、仪器本体和PC接口组成。它的功能特点是:省去了我们手动记录温湿度的麻烦，让查看温湿度数据的工作变得非常简单。录制间隔可以根据我们自己的具体情况从3秒调整到24小时。我们还可以在软件上设置温湿度报警的上下限，软件还具有数据分析的功能。温湿度记录仪记录的信息包括日期、时间、温湿度数据，可以分为表格数据和曲线数据，还可以根据需要实现实时报警功能，从而实现对电子元器件的有效存储和强控制。我们做好了电子元器件的存放和保管工作，并不意味着焊端氧化的现象就不会再发生。毕竟我们可以人为控制的范围是有一定限度的，理想的无氧化情况从理论到现实还没有完全解决，尤其是我们正处于从无铅焊接过渡的特殊阶段，无铅材料、印制板、元器件、测试等等都没有标准，甚至可靠性测试方法都没有标准，可靠性是我们非常担心的。目前无铅化进程，尤其是在中国，正处于一个混乱的阶段。由于铅和铅的混合，特别是无铅焊接端子的元器件采用铅焊料和无铅工艺时，会出现严重的可靠性问题。这些问题不仅是当前过渡阶段无铅焊接应注意的问题，也是过渡阶段无铅焊接应注意的问题。焊接端氧化的可焊性没有标准，但我们必须努力找到解决这个问题的方法。当元件的焊接端子和引脚、印刷电路板的焊盘被氧化或污染，或者印刷电路板被润湿时，回流焊时会出现润湿不良、虚焊、焊球和空洞等焊接缺陷。这些缺陷是由氧化引起的。以前我们发现这些缺陷，一般直接拿去修复，认为修复后焊点更牢固更完美，电子元器件整体质量提高。其实这种传统观念是不正确的。因为修复工作具有破坏性，会缩短产品寿命。如果修复方法不正确，还会加重对元器件和印刷电路板的损坏，甚至PCB报废。所以在解决焊端氧化的可焊性时一定要慎重，否则可能会让我们陷入新的误区。为了避免陷入一个误区，首先要做的就是避免氧化，做好材料存放、环境温湿度控制、设备维护和研究新材料，对电子元器件进行抗氧化处理。当然，氧化无处不在，无时不在，它发生得快，破坏力强，最可怕的是它几乎是不可避免的。那么我们应该如何处理被氧化的电子元件呢？单纯报废电子元器件显然不是最可行的办法。毕竟我们还有成本控制这个环节。在适当可控的范围内，对氧化的电子元器件进行处理，保证其可焊性。下面简单介绍几种常见的解决方案:1。根据IPC-M190 J-STD-033标准，暴露在高湿度空气环境中的贴片元器件必须放置在湿度低于10%RH的干燥箱中，暴露时间为10次，以恢复元器件的“车间寿命”。2.对于轻度氧化，由于氧化层较薄，氧化层呈粉末状，可以用画图用橡皮擦轻轻擦去插针表面的氧化层。另外也可以用无尘布浸泡洗涤水进行擦洗，一般也可以去除氧化物质。3.对于氧化严重的，一般采用搪锡，具体步骤如下:①松香可以用助焊剂溶解在酒精中制成松香，浓度越高越好，以保证能很好的附着在器件的引脚上；(2)搪锡焊料可采用与焊膏成分相同的合金，小锡炉温度设定在350℃-400℃，搪锡时间3-5秒；(3)完成搪锡后，可能有个别引脚有锡尖或短路，可用烙铁清理干净；(4)检查已镀锡的引脚一般能满足焊接的要求，以确保最终的焊接质量。上述方法主要是针对0.5mm以上的引脚间距，而不是针对0.5mm以下的器件和BGA封装。对于这类器件，可以在焊接前将松香助焊剂涂在引脚或焊球上，然后在110℃-130℃加热40-60秒，也可以去除氧化层。4.用小刀片刮掉金属导线表面的氧化层，露出导线的金属光泽，然后涂上一层松香酒精溶液，避免再次氧化。5.使用防锈防静电二合一防锈袋，既能防静电，又能防腐抗氧化，弥补了传统防静电袋的不足。6.全面实现喷漆、电镀、涂油、真空封装，进一步缩短电子元器件投入加工前与外界的接触。7.规范生产现场秩序，加强一线员工管理。所有直接或间接接触电子元件的人员必须配备防静电橡胶指套和脚套(防静电工作鞋)。一方面进行有效的静电防护，另一方面避免污渍、汗渍带来的氧化问题。8、可焊性试验，验证电子元件的氧化程度，并根据其情况采取相应的措施。这种方法一般用于科研单位和批量生产前的试制阶段。目前，“焊接性试验”的国内标准有:

厚膜微电子技术用贵金属浆料测试方法可焊性和可焊性测试

GB/T 2423.32-1985电工电子产品基本环境试验规程湿称重法可焊性试验方法

GB/T 2424.21-1985电工电子产品基本环境试验规程湿称重法焊接性试验导则。

裸电线试验方法(GB/T 4909.12-1985)可焊性试验锡球法电镀。

QJ 2028-1990涂层可焊性试验方法。

SJ/T 10669-1995表面组装元器件可焊性溶液可焊性测试电子元器件焊接端氧化，目前国内没有统一标准，但这个困扰我们很久的问题必须解决。毕竟氧化带来的后果不仅仅是我们成本的隐形膨胀，我们产品的可靠性和稳定性也在接受考验，进而影响我们整个产业链的健康发展。随着电子行业的不断发展，相信业内同仁对电子元器件的氧化也会有自己的研究、见解和成果。当我们在寻找焊端氧化的可焊性解决方案时，一定不能留下解决问题的源头——研究新材料，采用新工艺生产抗氧化的电子元器件。只要从根源上切断氧化的可能性，再加上严格的外部条件控制和管理，就不用分析焊端氧化的可焊性了。不过，我们离这个理想状态还有一定的距离，但我相信我们不会等太久。