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SMT來料檢測一、元器件來料檢測1元器件性能和外觀質量檢測元器件性能和外觀質量對SMA可靠性有直接影響。對元器件來料首先要根據有關標準和規範對其進行檢查。並要特別注意元器件性能、規格、包裝等是否符合訂貨要求，是否符合産品性能要求，是否符合組裝工藝和組裝設備要求，是否符合存儲要求等。2元器件可焊性檢測元器件引腳（電極端子）的可焊性是影響SMA焊接可靠性的主要因素，導致可焊性發生問題的主要原因是夫子器件引腳表面氧化。由於氧化較易發生，爲保證焊接可靠性，一方面要採取措施防止元器件在焊接前長時間暴露在空氣中，並避免其長期儲存等；另一方面在焊前要注意對其進行可時性測試，以便及時發現問題和進行處理。可焊性測試最原始的方法是目測評估，基本測試程式爲：將樣品浸漬於焊劑，取出去除多餘焊劑後再浸漬於熔融焊料槽，浸漬時間達實際生産焊接時間的兩倍左右時取出進行目測評估。這種測試實驗通常採用浸漬測試儀進行，可以按規定精度控制樣品浸漬深度、速度和浸漬停留時間。3其他要求a元器件應有良好的引腳共面性，基本要求是不大於0.1mm，特殊情況下可放寬至與引腳厚度相同。表面組裝技術是在PCB表面貼裝元器件，爲此，對元器件引腳共面性有比較嚴格的要求。一般規定必須在0.1mm的公差區內。這個公差區由2個平面組成，1個是PCB的焊區平面，1個是器件引腳所平面。如果器件所有引腳的3個最低點所處同一平面與PCB的焊區平面平行，各引腳與該平面的距離誤差不超出公差範圍，則貼裝和焊接可以可靠進行，否則可能會出引腳虛焊、缺焊等焊接故障。b元器件引腳或焊端的焊料塗料層厚度應滿足工藝要求，建議大於8μm，塗鍍層中錫含量應在60%~63%之間。c元器件的尺寸公差應符合有關標準的規定，並能滿足焊盤設計、貼裝、焊接等工序的要求。d元器件必須能在215℃下能承受10個焊接周期的加熱。一般每次焊接應能耐受的條件是汽相再流焊是爲215℃，60s；紅外再流焊是爲230℃，20s；波峰焊時爲260℃，10se元器件應在清洗的溫度下（大約40℃）耐溶劑，例如在氟里昂中停留指示4min。在超聲小波清洗的條件下能耐頻率爲40kHz、功率爲20W超聲波中停留至少1min，標記不脫落，且不影響元器件性能和可靠性。二、PCB來料檢測1PCB尺寸和外觀檢測PCB尺寸檢測內容主要有加工孔的直徑、間距及其公差，PCB邊緣尺寸等。外觀缺陷檢測內容主要有：阻焊膜和焊盤對準情況；阻焊膜是否有雜質、剝離、起皺等異常狀況；基準標記是否合標；電路導體寬度（線寬）和間距是否符合要求；多層板是否有剝層等。實際應用中，常採用PCB外觀測試專用設備對其進行檢測。典型設備主要由電腦、自動工作臺、圖像處理系統等部分組成。這種系統能對多層板的內層和外層、單/雙面板、底圖膠片進行檢測；能檢出斷線、搭線、劃痕、針孔、線寬、線距、邊沿粗糙及大面積缺陷等。2PCB的翹曲和扭曲檢測設計不合理和工藝過程處理不當都有可能造成PCB翹曲和扭曲，其測試方法在IPC-TM-650等標準中有規定。測試原理基本爲：將被測試PCB暴露在組裝工藝具有代表性的熱環境中，對其進行熱應力測試。典型的熱應力測試方法是旋轉浸漬測試和焊料漂浮測試，在這種測試方法中，將PCB浸漬在熔融焊料中一定時間，然後取出進行翹曲和扭曲檢測。人工測量PCB翹曲和扭曲的方法是：將PCB的3個角緊貼桌面，然後測量第四個角距桌面的距離。這種方法只能進行粗略測估，更有效的方法還有應用波紋影像技術等。3PCB的可焊性測試PCB的可焊性測試重點是焊盤和電鍍通孔的測試，IPC-S-804等標準中規定有PCB的可焊性測試方法，它包含邊緣浸漬測試、旋轉浸漬測試、波峰浸漬測試和焊料珠測試等。邊緣浸漬測試用於測試表面導體的可焊性；旋轉浸漬測試和波峰浸漬測試用於表面導體和電鍍通孔的可焊性測試；焊料珠測試僅用於電鍍通孔的可焊性測試。4PCB阻焊膜完整性測試在SMT用的PCB上一般採用幹膜阻焊膜和光學成像阻焊膜，這2種阻焊膜具有高的分辯率和不流動性。幹膜阻焊膜是在壓力和熱的作用下層壓在PCB上的，它需要清潔的PCB表面和有效的層壓工藝。這種阻焊膜在錫-鉛合金表面的粘性較差，在再流焊産生的熱應力衝擊下，常常會出現從PCB表面剝層和斷裂的現象；這種阻焊膜也較脆，進行整平時受熱和機械力的影響下可能會産生微裂紋；另外，在清洗劑的作用下也有可能産生物理和化學損壞。爲了暴露幹膜阻焊膜這些潛在缺陷，應在來料檢測中對PCB進行嚴格的熱應力試驗。這種檢測多採用焊料漂浮試驗，時間約10s~15s，焊料溫度約260℃~288℃。當試驗時觀察不到阻焊膜剝層現象，可將PCB試件在試驗後浸入水中，利用水在阻焊膜與PCB表面之間的毛細管作用觀察阻焊膜剝層現象。還可將PCB試件在試驗後浸入SMA清洗溶劑中，觀察其與溶劑有無物理的和化學的作用。5PCB內部缺陷檢測檢測PCB的內部缺陷一般採用顯微切片技術，其具體檢測方法在IPC-TM-650等相關標準中有明確規定。PCB在焊料漂浮熱應力試驗後進行顯微切片檢測，主要檢測專案有銅和錫-鉛合金鍍層的厚度、多層板內部導體層間對準情況、層壓空隙和銅裂紋等。三、焊膏的來料檢測焊膏來料檢測的主要內容有金屬百分含量、焊料球、粘度、金屬粉末氧化物含量等。1金屬百分含量。在SMT的應用中，通常要求焊膏中的金屬百他含量在85%~92%範圍內，常採用的檢測方法和程式爲：（1）取焊膏樣品0.1g放入坩堝；(2)加熱坩堝和焊膏；(3)使金屬固化並清除焊劑剩餘物；(4)稱量金屬重量:金屬百分含量金屬重量/焊膏重量×100%。2焊料球。常採用的焊料球檢測方法和程式：（1）在氧化鋁陶瓷或PCB基板的中心塗敷直徑12.7mm、厚度0.2mm的焊膏圖形；（2）將該樣件按實際組裝條件進行烘乾和再流；（3）焊料固化後進行檢查。3粘度。SMT用焊膏的典型粘度是200Pa.s~800Pa.s，對其産生影響的主要因素是焊劑、金屬百分含量、金屬粉末顆粒形狀和溫度。一般採用旋轉式粘度劑測量焊膏的粘度，測量方法可見相關測試設備的說明。4金屬粉末氧化物含量。金屬粉末氧化是形成焊料球的主要因素，採用俄歇分析法能定量檢測金屬粉末氧化物含量。但價格貴且費時，常採用下列方法和程式進行金屬粉末氧化物含量的定性測試和分析：（1）稱取10g焊膏放在裝有足夠花生油的坩堝中；（2）在210℃的加熱爐中加熱並使焊膏再流，這期間花生油從焊膏中萃取焊劑，使焊劑不能從金屬粉末中清洗氧化物，同時還防止了在加熱和再流期間金屬粉末的附加氧化；（3）將坩堝從加熱爐中取出，並加入適當的溶劑溶解剩餘的油和焊劑；（4）從坩堝中取出焊料，目測即可發現金屬表面氧化層和氧化程度；（5）估計氧化物覆蓋層的比例，理想狀態是無氧化物覆蓋層，一般要求氧化物覆蓋層不超過25%。