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案例一现象描述：1.某PCBA产品板，发现某块BGA器件虚焊严重，涉及上千块需要更换BGA器件，而且多个批次都有，该板子的PCB焊盘表面工艺为HASL·Sn(喷纯锡)2.X-Ray焊点结构观察，发现部分焊点有小孔洞，且均发生在焊盘面上：3.切片分析：选两块不良PCB板进行切片，发现其他器件的焊点也存在有润湿不良的虚焊现象，或者在界面上有微裂纹；4.进行染色试验：对BGA芯片互联焊点进行红墨水染色试验，发现许多焊球和焊盘的界面上都出现染色情况；5.产品焊接工艺为有铅再流焊。形成原因及机理分析：1.根据前述情况，可以确定是PCB焊盘的可焊性发生问题；2.考虑到PCB焊盘工艺为喷纯锡，而焊接工艺为有铅再流焊，查找纯锡的熔点为232℃，可以判断是有铅再流焊工艺和喷纯锡焊盘之间焊接不兼容。主要机理原因如下：1）有铅再流焊是，峰值温度不会超过225℃，若PCB板焊盘采用锡铅合金（Sn37Pb63,熔点183℃）工艺则温度可以很好的匹配，而喷纯锡工艺显然温度不兼容；2）氧化锡的自由能低于氧化铜，这表明锡比铜更易氧化，同时去氧化时也更难。因此对于喷纯锡工艺的PCB焊盘，焊接时需要活性更强的助焊剂，使用有铅类型的助焊剂很容易达不到去氧化效果；3）基于以上两点，可以确定采用有铅焊膏及有铅再流焊工艺进行焊接，必然导致喷纯锡工艺PCB板出现虚焊现象。解决措施：1）关注PCB焊盘涂层工艺，有铅再流焊工艺不能使用喷纯锡工艺；2）或者采用更高焊接温度及使用无铅焊膏。对于已经发现的不良产品，可以在BGA返修台上，用235℃峰值温度进行重焊（不建议）。案例二现象描述：1.某通信设备企业的一块通信产品板，采用了从美国CMD公司购进的一批QFP封装的器件，发现焊接后虚焊比例较高而导致停线；2.切片焊点结构看SEM图，发现焊接引脚表面润湿性能差，润视角θ≥90°，引脚与焊料界面未见生成IMC；3.沿引脚方向横向切片，发现焊料沿两侧壁爬升高度低于引脚厚度的25%；4.仔细分析IMC层，发现焊料和焊盘间有良好的IMC层，而焊料和引脚间却没有；5.器件引脚及镀层为铜基加Ni-Pd-Au镀层；形成原因及机理分析：1.根据前述情况，可以确定是引脚表面可焊性差导致的，属于器件供货方问题；2.要机理原因如下：1）引脚镀Ni-Pd-Au可以避免镀Ni-Au的黑盘问题。焊接时，熔融焊料先与Au形成AuSn4合金层，但是因为Pd镀层可焊性差，较难融入焊料，而只有焊料突破Pd镀层后才能与Ni发生冶金反应生成NiSn4的IMC；2）对于普通免清洗再流焊焊膏，在有限的焊接时间内很难将Pd融入焊料，从而生成良好的IMC层，因此导致了大量虚焊；解决措施：1）由器件供货方CMD公司提供匹配的焊膏，并设置相应的焊接工艺；2）选用其他镀层器件取代。案例三现象描述：1.某通信终端产品在服役期进行大范围客户问题调查，发现大部分焊点实效几乎集中在μBGA，CSP等细间距球栅阵列封装芯片在焊点上；2.有些BGA器件在撕条码时就把器件带出；3.用显微镜观察脱落焊盘，发现有发黑变暗现象；4.用微光学视觉检测系统察看多数BGA焊点，发现既有焊接良好的焊点，也有焊点表面呈桔皮状的冷焊点，也有焊盘润湿不良导致的虚焊点，还有焊料球未熔融的焊点；5.进行可靠性试验后观察焊点，发现如下现象：①焊盘侧断裂面发黑，有些脱落是直接发生在Ni层上；②直接掉落芯片的焊盘，呈严重发黑现象，焊盘已经完全失去可焊性；③SEM分析发现，黑区域就是镀Ni层，有些已经腐蚀得非常严重。形成原因及机理分析：1、根据前述情况，可以确定焊点存在虚焊和冷焊；2、虚焊主要是被焊金属表面氧化、污染、不可焊等导致，其中镀层工艺不良是主要原因；3、冷焊显然是焊接工艺上出现热量供应不足导致。解决措施：1.虚焊采用更好的镀层工艺，提供复合涂层，以及选择性OSP工艺，可以抑制虚焊现象的发生；2.冷焊需要采取更好的再流焊温度曲线，提升焊接过程的热量供应，同时正确选择再流焊设备，有铅制程最好选择8温区焊炉，无铅制程选择10/12温区。案例四现象描述：1.某PCB产品板，上线组装发现组焊（绿油）层起泡，不良率为100%；2.绿油起泡位置下都有焊料，取PCB板进行测定，发现绿油层厚符合要求，涂敷工艺及库存环境都符合要求；3.进一步取PCB板两块，直接过炉后，发现没起泡脱层现象；4.涂敷焊膏后再过炉，发现都有起泡现象。形成原因及处理分析：1.根据前述情况，可以确定是PCB绿油层和焊膏不匹配导致的问题；2.焊膏与阻焊层绿油不匹配导致的不良，主要体现在以下方面：1）、焊膏助焊剂的活性强弱的影响：助焊剂活性强则其有机酸含量就多，故对油墨的腐蚀性就强；2）、由于位于元件底部的阻焊层上的焊膏助焊剂不易蒸发和挥发，在再流焊接的高温下对阻焊油墨的攻击会更大；3）再流焊接后残留在阻焊层上面的助焊剂残留物中未分解完的活性物质，将对其覆盖区域的阻焊油墨层形成长期的慢行攻击；4）阻焊油墨的颗粒过大时，也比较容易受到助焊剂的攻击，从而出现起泡的问题。解决措施：1.PCB供货方，采用颗粒更细，粘度更大的阻焊油墨；2.组装方，尽量选用活性适宜的助焊剂及其焊膏。一、电子产品制造的缺陷主要表现在哪些现象上？其特点如何？解答：电子产品制造中的缺陷一般具有的显著特点是：大部分肉眼可见或分辨出来，在工艺过程控制和检验工序中能够被发现。按检测缺陷方式分类为以下两种：1.目检中发现的外观缺陷，如桥连、拉尖、润湿不良、针孔、少锡多锡、元件损害等；2.电性能检验中发现的性能异常，如短路、虚焊、冷焊、内部开路。二、虚焊的定义是什么？有哪些现象表征虚焊？（定义）解答：在焊接参数（温度、时间）全部正常的情况下，焊接过程中凡在连接界面上未形成连续的IMC（金属间化合物）层的现象，均定义为虚焊。如果将虚焊焊点撕裂开/切开，则基体金属和焊料之间没有任何相互嵌入的残留物，分界面平整，无金属光泽，好像原来两者是用浆糊糊住的一样。（现象）解答：虚焊现象的表现可以归纳为以下三种形式：1.从焊接处外观看，润视角θ≥90°；2.结合界面没有生成IMC；3.不润湿的界面层，典型表现是出现球窝现象。三、冷焊的定义？冷焊焊点有何特征？解答;在焊接中焊料与基体金属之间没有达到最低要求的润湿温度，或者虽然局部发生了润湿，但冶金反应不完全而大致的现象。冷焊焊点的特征：1、表面看似润湿，但焊料和基体金属结合界面未发生冶金反应，未形成合适厚度的IMC或者IMC过薄，并且界面上一般有微裂纹；2、切片看焊点，发现焊点微观组织特别疏松，四、印刷焊膏质量是如何影响再流焊成功率的？据统计，在PCB设计正确，元器件和印刷板质量有保证的情况下，表面组装质量问题中70%是出在焊膏印制工艺上。以下是几个主要关注因素：1）、网板质量：网板印刷是一种接触印刷，因此网板厚度与开口尺寸确定了焊膏的印刷量。焊膏量过多会产生桥接，焊膏量过少导致焊料不足和虚焊。网板开口形状及开口是否光滑也会影响脱模质量。网板开口一定要喇叭口朝下，否则脱模时会从喇叭口倒角处带出焊膏；2)、焊膏的印刷工艺性：包括焊膏的温度、印刷性（滚动性、转移性）、触变性。常温下的使用寿命等都会影响印刷质量。3）、设备精度：在印刷高密度细间距的产品时，印刷机的印刷精度和重复印刷精度是一个需要考虑的因素。尤其是设备没有视觉对中系统的话，即使人工图形对准很精确，但是对于PCB板的加工误差还是无法弥补。4）、对回收焊膏的使用、管理及环境温湿度的变化等也需要关注。名词解释：1．什么叫SMT？需要写出英文全文答：SMT指表面组装技术，它是先通过印刷或者点的方式，将膏状体的焊料合金粉末预置到PCB的所有需互相连接的焊盘上，随后再将表面贴装元器件SMC/SMD贴放到PCB表面的规定位置上，然后再在规定的专用炉中完成所有贴装焊点上的焊料合金粉末的重熔凝聚，完成PCBA的全部互连过程，这些技术的合集就是表面组装技术。英文全文是：SurfaceMountTechnology。SMA:采用SMT组装的PCB级电子电路产品也称为表面组装组件。英文全文：SurfaceMountAssembly.2．什么叫共晶SnPb合金、共晶组分和共晶温度？答：SnPb合金焊料的固相线和液相线重叠，即由固相变液相或由液相变固相均是同一温度下进行的，在此组分下的细小晶粒的混合物称为共晶合金。由SnPb合金相图可知，组分为Sn37Pb63的SnPb合金，冷却时由液相到固相或者升温时由固相到液相，均在同一温度下（183℃）进行，不经过糊状区，此组分称为共晶组分，此温度称为共晶温度。3．无铅焊料的定义是什么？答：铅的含量低于0.1wt%（1000ppm）的合金焊料就是无铅焊料。4．什么叫再流焊？其特征是什么？答：利用加热将敷有焊膏区域内的球形粉粒状焊料融化、聚集，并利用表面吸附和毛细作用填充到焊缝中实现冶金连接的工艺过程，叫再流焊，或叫回流焊。特征：再流焊接的主要工艺特征是先将膏状焊料印涂在PCB基板的焊盘区域，在将SMC/SMD搭载在膏状焊料上，并靠膏状焊料的黏性将其加以定位和固定；然后加热使膏状焊料合金粉熔化，依靠重熔焊料自身的润湿力和表面张力将SMC/SMD的电极和焊盘熔合在一起，而完成焊点的连接过程。5．什么叫焊料的蠕变现象？有何危害？答：蠕变就是固体材料在保持蠕变系数为0.5不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象。蠕变和塑性变形不同，塑性变形通常在应力超过弹性极限之后才出现，而蠕变只要应力的作用时间足够长，它在应力小于弹性极限时也能出现。锡铅合金的熔点低，因而室温下的行为与其他金属高温下的行为类似，也就是说，锡铅合金在室温下就会具有明显的蠕变现象。因此设计锡铅合金结构必须以其蠕变强度作为考虑的基础。由于蠕变现象会随温度升高而越明显，从而使材料的承载能力显著降低。因此需要注意。6．什么叫焊膏？其作用、组成和特性如何？答：焊膏的定义及作用：焊膏是由焊料合金粉（通常采用粒度为30-50μm的球状粉）、糊状助焊剂和一些添加剂混合而成的具有一定黏性和良好触变特性的膏状体，是一种均相的、稳定的混合物，在常温下焊膏可将电子元器件初步黏附在既定位置上，当焊膏被加热到一定温度后，随着溶剂和部分添加剂的挥发、合金粉熔化，使被焊元器件与焊盘互连在一起，经冷却后形成永久连接的焊点。焊膏的一般组成为：焊料合金粉末、糊状助焊剂。其中助焊剂包括：基材、活性剂、触变剂及溶剂。7．助焊剂应具备哪些技术特性？答：助焊剂应具备以下几个特性：1）熔点低于焊料：即在焊料融化之前，助焊剂就应熔化；2）表面张力、黏度、密度要小于焊料：助焊剂表面张力必须小于焊料，因为它要先于焊料在金属表面扩散润湿。如果润湿时黏性太大，就会阻碍扩散，如果密度大于焊料，则无法包住焊料表面，不利于置换合金焊料；3）残渣容易清除：助焊剂多少会带些酸性，如不清楚肯定会腐蚀母材，如不便于清除，就会影响成本和使用性能；4）不会产生有毒气体和臭味，不能导致焊接过程中腐蚀母材。8．什么是焊膏的触变性？焊膏的触变性对确保焊膏印刷质量有何重要意义？答：触变剂用于使焊膏具有良好的触变性，即在指定的剪切力和温度条件下，黏度能急剧下降，从而使焊膏能顺利地通过模板开口，并具有良好的脱模性；而在去除剪切力后，焊膏又能恢复并保持自身具有较高的黏度。显然触变性对印刷质量有决定性意义。一个拥有良好触变性的焊膏，可以保证印刷的时候焊膏可以很容易的进入模板开口（尤其是细间距），同时又能保证在脱模后的4-8小时内，保持印刷图形的稳定，提供长期的重复印刷的可靠性。9．什么叫扩散？扩散现象在焊接过程中有何作用？答：晶格中金属原子不断地进行着热振动，当温度达到足够高时，就从一个晶格向其他晶格自由移动，这种现象称为扩散，因而形成了界面层或合金层。其扩散速度与温度和时间有关。焊接结合过程中，液态焊料在母材上发生润湿现象后立即伴随有扩散现象，焊接后冷却到室温，便在焊接处形成由焊料层、合金层和母材组成的接头结构，此结构决定了焊接接头的强度。10．钎焊的定义是什么？其分类如何？答：钎焊的定义是：将比母材金属熔点低的金属材料（焊料）熔化，使其将母材结合在一起的操作就称为钎焊