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PCBA浸锡测试后铜皮起泡,造成此现象的原因有哪些

2024-05-31 新飞佳科技 1076

浸锡测试是评估PCBA成品板在高温环境下性能稳定性的常用方法之一。然而,有时在浸锡过程中,我们会发现电路板上的铜皮出现起泡现象,这不仅影响外观,还可能对性能造成潜在影响。接下来,我们就来了解一下可能导致这一现象的几个原因。

首先,我们得了解浸锡测试的基本操作。在浸锡测试中,PCBA电路板会被放入一个设定好温度的锡槽中,通常温度会高达288度,并保持一段时间,比如10秒。这个过程旨在模拟电路板在极端温度条件下的工作环境,以检测其是否会出现热稳定性问题。

那么,为什么会出现铜皮起泡的现象呢?以下是几个可能的原因:

1.树脂性质不良:电路板的基板材料中包含树脂,如果树脂的耐温性不足或性质不良,就可能在高温下发生热分解或氧化,从而导致铜皮起泡。

2.树脂聚合条件不佳:树脂在制造过程中需要聚合形成基材,如果聚合条件控制不当,比如温度、压力或时间等参数设置不当,就可能导致树脂聚合度不完整,从而影响其性能,使得在高温下容易出现起泡。

3.介面间异物:在电路板制造过程中,如果基板与铜箔之间的界面存在油污、灰尘等异物,就可能导致在高温下产生气体,从而引发铜皮起泡。

4.压板条件不佳:压板是电路板制造过程环节,如果压板条件不佳,比如压力不均匀、温度控制不当等,就可能导致基板与铜箔之间出现空洞或结合不良,从而在浸锡测试中出现起泡。

5.储存条件不佳:PCBA加工厂的电路板在储存过程中,如果环境湿度过大,就可能导致基板吸收过多的水分,在高温下迅速汽化,从而产生起泡现象。

PCBA加工厂为避免浸锡测试中出现铜皮起泡现象,我们可以从以下几个方面入手:

1.选择质量可靠的基板材料和铜箔,确保材料的性能符合要求。

2.严格控制树脂的聚合条件,确保树脂聚合度完整,性能稳定。

3.加强清洁工作,确保基板与铜箔之间的界面无异物。

4.优化压板工艺,确保基板与铜箔之间充分结合,无空洞。

5.改善储存条件,控制环境湿度,避免电路板吸收过多水分。

测试组装02.jpg

除了上述提到的浸锡测试方法外,我们还有其他几种常见的浸锡测试方法,用于评估PCBA电路板或其他电子元件在高温下的性能和稳定性。以下是几种主要的浸锡测试方法:

1.静态法:

准备工作:将需要测试的标准化试片平放于水平台上,用托盘盛满焊料,并在上面按比例放置熔剂,然后加热熔化焊料,待其润湿好试片表面后,保持一定时间(如10秒钟左右)。

检测结果:观察试片上焊点的径向和周向,以此来评定其浸润性。

注意事项:操作时要避免碰到试片,保持焊锡熔点测定准确,并适当添加焊剂。

2.动态法:

准备工作:将需要测试的标准化试片平放于水平平台上,然后用针筒融化焊料并滴在铜板上。

检测结果:观察焊锡滴在铜板上的扩散性。

注意事项:操作时需将针管垂直向下,确保铜板表面完好无损。

3.压缩法:

准备工作:将需要测试的标准化试片平放在加热器的热板上,然后用喷雾器喷上熔点较低的金属粉末,再将压盘平放于试片上,并施加压力。

检测结果:通过计算试片表面的焊点与压盘形成的角度来评定其浸润性。

注意事项:需要恰当控制压力大小,并选择合适的粉末。

4.润湿天平法(可焊性分析仪):

使用设备:使用可焊性测试仪进行测试。

测试参数:记录润湿开始时间、润湿完成时间、润湿时间、2/3最大润湿力、最大润湿力、最终润湿力等。

适用对象:引脚类材料、0402以上阻容器件。

评价标准:根据ANSI/J-STD-003标准,润湿时间小于1秒适用于回流焊工艺,小于2秒适用于波峰焊工艺;润湿力大于250uN/mm(2秒内)为合格。

5.回流模拟测试:

这种方法模拟了实际生产中的回流焊过程,通过控制温度曲线和时间,来评估电子元件在回流焊过程中的性能。

6.锡珠扩散试验:

通过观察焊锡在特定条件下的扩散情况,来评估焊锡的浸润性和流动性。

7.PCB耐热冲击浸锡试验:

目的:检测PCB板的上锡性、耐热性及绿油附着效果。

操作:选定被试验PCB,在特定温度下浸锡一段时间,然后提起PCB并检查焊锡性与耐热性及绿油附着效果。

判定标准:如PCB无铜皮起泡、基材分层现象,绿油无起泡脱落,且上锡均匀饱满,则判定为合格。

每种测试方法都有其特定的应用场景和注意事项,在实际应用中,需要根据具体情况选择适当的测试方法,并遵循相应的操作规程和标准要求,以确保测试结果的准确性和可靠性。

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