问:可焊性测试到底测的是什么?
答:测的是元器件引脚在规定温度、规定时间内能不能被焊锡润湿。不是测引脚“看起来亮不亮”,是测润湿力和润湿时间。J-STD-002 给的判据就是两条线:润湿力达到峰值的时间(Tb)和 2 秒时的润湿力(F2)。这两条线一过,判合格;不过,判拒收。
问:润湿平衡法(Wetting Balance)和传统的沾锡法,先做哪个?
答:先做沾锡法做粗筛,润湿平衡做定量判定。沾锡法只回答“上没上锡”,润湿平衡回答“润湿得快不快、力够不够”。按 J-STD-002 的方法 2(润湿平衡),润湿时间超过 1 s 就基本要警惕了,很多客户验收线直接卡在 1 s 以内。
一、测试前先把这四件事定死
润湿平衡测试的重复性,八成取决于前处理是否统一。同一批料,两个人做出来 Tb 差 0.3 s 以上,多半不是料的问题,是手法的问题。
| 控制项 | 推荐窗口 | 影响 |
|---|---|---|
| 焊料温度 | 245±5 ℃(SAC305) | 温度低 5 ℃,Tb 拉长约 0.15–0.3 s |
| 助焊剂 | R 型或客户指定型,活性等级固定 | 换助焊剂等于换了一套数据 |
| 浸入速度 | 2–5 mm/s | 速度不稳,力曲线毛刺多 |
| 浸入深度 | 引脚直径/厚度的 1/2,且不超过 2 mm | 深度不一,浮力干扰读数 |
上表里最容易翻车的是助焊剂。有的厂上午用 R 型、下午换 RA 型,曲线立刻好看一大截,然后拿这个数据去判来料合格——这不算测可焊性,算测助焊剂。判定用助焊剂必须和 J-STD-002 方法对应,不能随手换。
问:试样要不要老化?
答:看用途。判来料新鲜度做「蒸汽老化 1 h」预处理;判长期存储后的可焊性,走 8 h 或按客户规定的老化条件。两条线的判据不一样,别拿未老化的数据去交老化验收。
二、润湿平衡曲线该怎么读
曲线只有三段:上升段、峰值段、回落段。力从负到正过零点的时间是 T0,到峰值的时间是 Tb,峰值力记 Fmax,2 s 那一点的力记 F2。
判据抓两头:Tb 越短越好,F2 越大越好。锡铅时代习惯卡 Tb≤1 s、F2≥0.3 mN/mm² 量级;无铅焊料润湿力偏小,很多客户把 F2 门槛放到 0.2 mN/mm² 左右,具体以客户规范为准。Tb 合格但 F2 偏低,同样判不稳定,要加做批次复测。
有个现场细节:探头飘了,曲线就是一条缓慢爬升的斜线,没有明显峰值。别急着判料不合格,先空载校零,再测标准铜片。铜片 F2 打不到 0.25 mN/mm² 以上,是设备问题,不是元器件问题。
三、五步走完一次完整测试
第一步:取样与登记。每批抽 5 只,记录批次号、生产日期、存储环境。引脚有氧化发暗的先拍照留档,别擦。
第二步:预处理。按选定方法做蒸汽老化或免老化,蒸汽老化用沸水蒸汽 1 h,取出后 1 h 内测完,放置过久会二次氧化。
第三步:装夹。引脚垂直夹持,夹持点距待测段末端≥3 mm,浸入深度按上表设。夹具上有残留焊料要清掉,残留会改变实际浸入深度。
第四步:跑曲线。每组至少 5 只,同一参数连续测。曲线异常的先标记,不要当场删数据。
第五步:判定与留档。按 Tb、F2 两条线判,保留原始曲线文件,复测时做对比。
四、判定界限速查
把判据压成一张表,验收时直接对号。注意这里的数值是通用参考,客户规范更严的按客户走。
| 判据 | 界限 | 判定 |
|---|---|---|
| 润湿时间 Tb | ≤1.0 s | 合格;>1.0 s 判可疑,复测 |
| 2 s 润湿力 F2 | ≥0.20 mN/mm²(无铅参考) | 低于界限判润湿不足 |
| 峰值力 Fmax | ≥0.25 mN/mm² | 过低说明润湿驱动力不足 |
| 5 只极差 | F2 极差 ≤0.05 mN/mm² | 超差判批次一致性异常 |
表格里最后一行常被忽略。5 只里 4 只很好、1 只很差,均值照样合格,但这批料到了回流炉上就是偶发虚焊的来源。极差超 0.05 mN/mm²,直接判批次可疑,加抽 10 只。
问:测出来不合格,是退还是烘?
答:先看存储。受潮导致的润湿下降,按厂家推荐条件烘烤后复测,能恢复的判可用;烘完仍不过,判退。氧化导致的,烘不回来。
五、容易踩的三个坑
坑一:拿沾锡法的“上锡面积≥95%”当润湿平衡结论。两个方法判据不同,沾锡法过了不代表 Tb 合格。反过来,沾锡法看着有缩锡,润湿平衡可能仍在线内。方法是两套,结论不能互借。
坑二:测引脚不测焊端。片式元件要测的是端头,不是引线。端头镀层和引脚镀层工艺不同,数据不能混着判。
坑三:只测首件不测尾批。可焊性随存储时间衰减,来料放置 6 个月后复测,Tb 拉长 0.2–0.5 s 很常见。超过存储期 3 个月的批次,投产前加测一次。
六、一句话口诀
温度稳、助焊剂定、深度准、五只测、看两条线。
Tb 过 1 s 要复测,F2 低于 0.2 判润湿不足,极差超 0.05 加抽十只。曲线没峰值先校探头,别先骂料。