2.5 可焊性分析

为了验证引脚不上锡与其自身可焊性的相关性，参考标准IPC-J-STD-002C-2008 元器件引线、端子、焊片、接线柱和导线的可焊性测试，通过可焊性模拟试验，来确认未使用连接器引脚的可焊性。

随机取3pcs未使用连接器，用助焊剂均匀涂覆引脚，后浸入255℃无铅钛锡炉中进行测试，保持时间5s后，拿出样品，放在体式显微镜下观察拍照，通过观察发现，未使用连接器引脚的表面整体呈现连续的焊料涂层，符合IPC-J-STD-002C中的标准要求，详情见图10。结果表明，该批次连接器引脚的可焊性良好，排除引脚可焊性差，造成引脚不上锡的可能。

图10 未使用连接器引脚可焊性图片

2.6 过炉时引脚平面度分析

为确定器件在过炉过程中的变形情况，采用SMT时炉温曲线，实时监测引脚的变形程度，引脚编号见图11，结果见附件，平面度曲线图见图12。由测试结果可知，在焊接前，连接器引脚的平面度良好，在过炉过程中（220℃及峰值温度），个别连接器中间部位引脚变形量偏大（见1#连接器），说明在过炉过程中个别连接器的个别引脚会发生较大变形，对上锡产生不良影响。

图11 引脚编号示意图

图12 连接器引脚在各温度时平面度的曲线图

2.7 炉温验证分析

由于NG焊点焊锡表面存在较多助焊剂残留，为了确认炉温曲线对焊接质量的影响，对连接器上引脚焊点温度进行实时监控：采用客户提供的炉温曲线和链速（950mm/min），对连接器上焊点及其他元器件上焊点进行温度实测，测试位置见图13所示，测试结果见图14，连接器焊点（位置2）在过炉过程中，峰值温度为234℃，元器件焊点（位置1）在过炉过程中，峰值温度为242℃。由此可知，连接器引脚在过炉过程中，吸热量较大，峰值温度偏低，较低的峰值温度会对润湿能力产生不良影响。

 

图13 炉温测试位置示意图

图14 炉温测试曲线

3. 分析与讨论

由以上分析结果可以导致连接器引脚不上锡的原因总结如下：

通过上述测试分析可知，由成分分析可排除上锡不良与外来污染的相关性；通过剖面分析和引脚剥离后分析可知，NG焊点为假焊，内部表现为引脚与焊锡之间出现分层，分层中存在大量助焊剂残留，且焊锡在焊盘上呈圆滑状分布，说明在过炉过程中，引脚与焊锡未接触，而通常导致焊点分层的主要原因有三点：①连接器引脚可焊性较差；②连接器引脚共面性存在问题；③炉温设置不当。

通过可焊性验证分析，可排除连接器引脚本身可焊性差问题；根据对引脚在过炉过程中的变形量测试结果可知，该连接器在室温状态下均满足共面性小于0.1mm的规范要求，但个别连接器中间位置引脚在220℃或峰值温度时，会发生较大热变形，超过0.12mm的锡膏印刷厚度，导致在过炉过程中引脚与焊锡间未接触，造成引脚上锡不良；通过炉温验证可知，连接器上引脚的实测温度相比于其他元器件引脚的峰值温度偏低，相差8℃，较低的峰值温度会对润湿能力产生不良影响，影响引脚的上锡性。

4. 结论

连接器上锡不良的主要表现为引脚下表面与焊点不相接，导致此失效的原因有两方面：①过炉过程中存在热变形；②过炉过程中连接器引脚温度偏低，影响润湿性能。

5. 建议

1、适当增加连接器中间区域的锡膏印刷厚度；

2、优化焊接炉温曲线和链速（优先方向）。

6. 参考标准

1、GJB 548B-2005 微电子器件试验方法和程序 方法5003 微电路的失效分析程序

2、IPC-J-STD-002C-2008 元器件引线、端子、焊片、接线柱和导线的可焊性测试

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