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標(biāo)題: 錫裂不一定是SMT制程問(wèn)題，只是應(yīng)力大于結(jié)合力的必然結(jié)果 [打印本頁(yè)]

作者: geeway 時(shí)間: 2019-2-25 15:51
標(biāo)題: 錫裂不一定是SMT制程問(wèn)題，只是應(yīng)力大于結(jié)合力的必然結(jié)果

錫裂不一定是SMT制程問(wèn)題，只是應(yīng)力大于結(jié)合力的必然結(jié)果

其實(shí)已經(jīng)不是一兩次被這樣質(zhì)疑了，我們家的RD，尤其是新進(jìn)的RD，似乎每次只要一碰到電路板組裝(Printed Circuit Board Assembly, PCBA)上有電子零件掉落或是焊錫破裂的問(wèn)題，第一個(gè)反應(yīng)就是先跑來(lái)質(zhì)疑我們SMT組裝工廠的焊錫一定有問(wèn)題，而且還會(huì)很大聲的要求并希望工廠可以增加錫膏量來(lái)增加焊錫強(qiáng)度。這真的是夠了！

首先要澄清一件事，「焊錫強(qiáng)度基本上應(yīng)該與焊接的面積成正比」，若是想增加焊錫強(qiáng)度不是一味的增加焊錫量就可以，而是要增加零件腳的焊錫面積，在PCB焊墊表面處理、焊墊大小或零件焊腳形狀不改變的原則下，僅增加錫膏量是很難增加焊錫強(qiáng)度的，【深圳中科智慧】之前就已經(jīng)有撰文說(shuō)明過(guò)這個(gè)觀念，這里不再贅述，詳細(xì)請(qǐng)參考「PCBA大講堂：電子零件焊接強(qiáng)度的觀念澄清」一文，而判斷焊錫焊接得好不好（吃錫吃得好不好），基本上只要拿去做切片后檢查其IMC的生長(zhǎng)分布得是否均勻就可以知道了，如果IMC沒(méi)有問(wèn)題，那么再如何要求SMT工廠增加焊錫量都無(wú)濟(jì)于事。

如果你還不知道IMC是什么？

建議你先看看這篇文章以了解【PCB焊接強(qiáng)度與IMC的關(guān)系】。

其實(shí)，已經(jīng)焊錫好的電子零件之所以會(huì)掉落或發(fā)生錫裂，其主要原因應(yīng)該可以歸結(jié)為：

【應(yīng)力(stress) > 結(jié)合力(bonding-force)】，

電子零件因?yàn)槭艿綉?yīng)力作用，然后從結(jié)合力最脆弱的地方開(kāi)始依序裂開(kāi)。而「焊錫強(qiáng)度」只是整個(gè)「結(jié)合力(bonding-force)」的其中一環(huán)而已。

如果想要徹底解決零件掉落的問(wèn)題就必須從下面幾個(gè)面向著手改善：

▪　增加PCBA的結(jié)合力。

加大焊墊/焊盤(pán)的尺寸，可以考慮更改「NSMD焊墊」為「SMD焊墊」，并在焊墊上設(shè)計(jì)via并電鍍?nèi)祝ù虻貥叮?/font>

▪　增加零件對(duì)應(yīng)力的抵抗能力。

BGA封裝的四個(gè)角落是錫球最容易發(fā)生焊錫破裂處，因?yàn)槭艿降膽?yīng)力最大，BGA設(shè)計(jì)時(shí)可以考慮在四個(gè)角落設(shè)計(jì)沒(méi)有功能訊號(hào)的假球(Dummy-ball)，可以起到保護(hù)四個(gè)角落焊點(diǎn)的目的。

▪　透過(guò)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)降低應(yīng)力對(duì)電路板變形之影響。

可以考慮透過(guò)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)頂住電路板容易變形的地方以減輕其彎曲量，也可以增強(qiáng)機(jī)構(gòu)的剛性以防止其變形。

這里有一個(gè)觀念【深圳中科智慧】必須再?gòu)?qiáng)調(diào)一次，當(dāng)電路板(PCB)設(shè)計(jì)完成后，組裝板(PCBA)焊錫的結(jié)合力基本上也就大致固定下來(lái)了，但是應(yīng)力(Stress)卻是個(gè)可變因素，因?yàn)閼?yīng)力的來(lái)源無(wú)法完全受控，比如說(shuō)產(chǎn)品震動(dòng)或是不小心摔落地面…等因素，這也說(shuō)明為何明明吃錫狀態(tài)不變，但有些產(chǎn)品就是會(huì)發(fā)生零件掉落或錫裂，但有些產(chǎn)品則不會(huì)，因?yàn)樗鼈兪艿搅瞬煌瑧?yīng)力的作用，當(dāng)焊錫的強(qiáng)度不足以抵抗應(yīng)力時(shí)就會(huì)發(fā)生斷裂。

正常來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該要有安全系數(shù)的觀念，【深圳中科智慧】個(gè)人建議安全系數(shù)至少要有1.2～1.5以上，也就是說(shuō)產(chǎn)品設(shè)計(jì)所能承受的應(yīng)力一定要高于預(yù)估應(yīng)力的1.2～1.5倍以上，因?yàn)槟阌肋h(yuǎn)不知道產(chǎn)品真正使用時(shí)所承受的應(yīng)力是多少，而且電子零件使用一段時(shí)間后其焊接強(qiáng)度也會(huì)逐漸劣化變脆，降低其抵抗應(yīng)力的能力。

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