作者：薛廣輝

電子產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)涉及元器件設(shè)計(jì)、元器件制造、PCBA、裝配測(cè)試、失效分析、材料分析等環(huán)節(jié)，涉及聲光熱電磁、金屬材料、非金屬材料、復(fù)合材料等領(lǐng)域，不可謂不復(fù)雜矣。筆者單就電子產(chǎn)品制造領(lǐng)域涉及的檢測(cè)技術(shù)做簡(jiǎn)單歸納說(shuō)明，以供業(yè)界同仁參考。

電子產(chǎn)品制造領(lǐng)域涉及的檢測(cè)技術(shù)包含但不限于以下項(xiàng)目：片式元件進(jìn)料檢驗(yàn)技術(shù)、進(jìn)料檢驗(yàn)尺寸測(cè)量技術(shù)、進(jìn)料檢驗(yàn)可焊接性檢測(cè)技術(shù)、金屬件和非金屬件鍍層測(cè)量技術(shù)、成份檢測(cè)技術(shù)、耐溫檢測(cè)技術(shù)、材料膨脹系數(shù)檢測(cè)技術(shù)、高分子材料Tg點(diǎn)測(cè)量技術(shù)、硬度測(cè)量技術(shù)、耐腐蝕測(cè)量技術(shù)、化學(xué)腐蝕測(cè)量技術(shù)、粘度測(cè)量技術(shù)、粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)量技術(shù)、焊點(diǎn)強(qiáng)度測(cè)量技術(shù)、電磁屏蔽技術(shù)、熱傳導(dǎo)能力測(cè)量技術(shù)、光學(xué)檢測(cè)技術(shù)、電流電壓測(cè)量技術(shù)、鋼板進(jìn)料檢驗(yàn)制程、錫膏進(jìn)料檢驗(yàn)制程、PCB進(jìn)料檢驗(yàn)制程、標(biāo)簽品質(zhì)檢驗(yàn)技術(shù)、設(shè)備運(yùn)動(dòng)精度檢測(cè)技術(shù)、二次元和三次元檢測(cè)技術(shù)、SPI制程技術(shù)、AOI制程、Reflow溫度測(cè)量技術(shù)、Reflow溫度監(jiān)控系統(tǒng)、Reflow風(fēng)速測(cè)量技術(shù)、Reflow氧濃度測(cè)量技術(shù)、軌道變形測(cè)量技術(shù)、波峰焊測(cè)溫技術(shù)、波峰焊助焊劑噴涂均勻性測(cè)量技術(shù)、錫波高度測(cè)量技術(shù)、錫槽成分測(cè)量技術(shù)、錫膏、錫絲、助焊劑腐蝕性檢測(cè)技術(shù)、ICT制程、FCT制程、高溫高濕試驗(yàn)、高溫存貯試驗(yàn)、表面絕緣阻抗測(cè)試、電化學(xué)遷移試驗(yàn)、錫須試驗(yàn)、溫度沖擊試驗(yàn)、溫度循環(huán)試驗(yàn)、高溫老化測(cè)試、滾筒試驗(yàn)、跌落試驗(yàn)、機(jī)械沖擊試驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn)、切片分析、紅墨水試驗(yàn)、離子殘留濃度測(cè)試、金屬金相檢測(cè)、非金屬材料成份測(cè)試&結(jié)晶測(cè)試、膠粘劑固化率測(cè)試、硬度測(cè)試、透光率測(cè)試、折光率測(cè)試、金相顯微鏡應(yīng)用技術(shù)、電子掃描顯微鏡應(yīng)用技術(shù)、聚焦離子束（FIB）測(cè)試技術(shù)、俄歇顯微鏡技術(shù)（AES）、透射電鏡技術(shù)、紅外光譜分析技術(shù)、原子探針技術(shù)、熱仿真技術(shù)、結(jié)構(gòu)仿真技術(shù)、集成電路特性測(cè)量技術(shù)等。筆者于此僅對(duì)PCBA常用的檢測(cè)技術(shù)做基本闡述，主要關(guān)注于技術(shù)的應(yīng)用時(shí)機(jī)、應(yīng)用領(lǐng)域及對(duì)日常生產(chǎn)的助益、檢測(cè)管理盲區(qū)等。為方便同仁應(yīng)用及管理職責(zé)劃分參考，暫且將檢測(cè)分為四大部分：?進(jìn)料檢驗(yàn)檢測(cè)、?PCBA生產(chǎn)管理檢測(cè)、?裝配測(cè)試、?試驗(yàn)室檢測(cè)。

1進(jìn)料檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)             

進(jìn)料檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)眾多，日常使用普及率高的有以下種類(lèi)：錫膏進(jìn)料檢驗(yàn)技術(shù)、鋼板進(jìn)料檢驗(yàn)技術(shù)、PCB進(jìn)料檢驗(yàn)技術(shù)、Chip件進(jìn)料檢驗(yàn)技術(shù)、IC元件進(jìn)料檢驗(yàn)技術(shù)、元件可焊性檢驗(yàn)技術(shù)、連接器耐溫檢驗(yàn)技術(shù)、結(jié)構(gòu)件進(jìn)料檢驗(yàn)技術(shù)、線束進(jìn)料檢驗(yàn)技術(shù)、包裝材料進(jìn)料檢驗(yàn)技術(shù)、化學(xué)品進(jìn)料檢驗(yàn)技術(shù)、錫條和錫絲進(jìn)料檢驗(yàn)技術(shù)等。

1.1錫膏進(jìn)料檢驗(yàn)技術(shù)

錫膏進(jìn)料檢驗(yàn)常用的項(xiàng)目包含粘度測(cè)試、助焊劑含量測(cè)試、銅鏡試驗(yàn)、擴(kuò)散性測(cè)試、坍塌試驗(yàn)、錫珠測(cè)試、錫粉粒徑及形狀測(cè)試、錫粉含氧量測(cè)試、錫粉合金成份測(cè)試等。

-錫膏粘度測(cè)試是使用最廣泛的進(jìn)料檢驗(yàn)項(xiàng)目，用來(lái)衡量錫膏物理特性之動(dòng)態(tài)粘度，常用粘度測(cè)試儀完成檢測(cè)。錫膏粘度測(cè)試常見(jiàn)的問(wèn)題是測(cè)試結(jié)果不穩(wěn)定，譬如同一批錫膏經(jīng)回溫、攪拌處理后，兩瓶錫膏測(cè)得的粘度值相差較大，如一瓶粘度值240Pa.s，另一瓶測(cè)得的粘度值是170Pa.s；同一瓶錫膏兩次測(cè)試得到的結(jié)果也很難相同，這種測(cè)試值不穩(wěn)定的現(xiàn)象給同仁日常進(jìn)料檢驗(yàn)帶來(lái)了困擾。當(dāng)測(cè)試所得的粘度值超出規(guī)格范圍時(shí)，測(cè)試者及供應(yīng)商均會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果持懷疑態(tài)度。需要說(shuō)明的是，錫膏粘度是動(dòng)態(tài)值，粘度值易受外界因素影響，如人工攪拌次數(shù)、攪拌速度、攪拌后多久測(cè)量等。原則上，按照IPC-TM-650 2.4.44測(cè)試錫膏粘度或JIS Z 3284固定轉(zhuǎn)速、固定測(cè)試時(shí)間、固定測(cè)試環(huán)境溫度、固定測(cè)試前處理測(cè)得的粘度值在一定范圍內(nèi)，偏差并不會(huì)太大。之所以測(cè)試值出現(xiàn)較大偏差是因?yàn)槟承┮蛩爻霈F(xiàn)了變化。需要說(shuō)明的是，檢測(cè)人員按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行操作，在確認(rèn)沒(méi)有超出執(zhí)行要求的前提下測(cè)得的錫膏粘度超標(biāo)即可判定錫膏粘度不合格，如錫膏粘度規(guī)格為150pa.s~250Pa.s，讀取3分鐘、5分鐘時(shí)的粘度值，超出規(guī)格即判定其不合格。為避免檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生異議，錫膏規(guī)格書(shū)需明定測(cè)試方案及測(cè)試值讀取條件。

-助焊劑含量測(cè)試 錫膏中助焊劑含量的變化直接影響錫膏的有效成份（錫粉），對(duì)焊點(diǎn)錫量有直接體現(xiàn)。錫膏助焊劑比重較輕，助焊劑含量變化0.5%，在體積上就是助焊劑大量的增減。例：某錫膏助焊劑含量10%，助焊劑占錫膏體積50%，也就是1%的助焊劑占錫膏總體體積的5%，0.5%的助焊劑質(zhì)量差異，會(huì)導(dǎo)致約2.5%的錫膏體積變化。錫膏助焊劑含量測(cè)試可參考JIS Z 3197及J-STD-005A或 IPC-TM-650 2.2.20章節(jié)。簡(jiǎn)單的說(shuō)就是將一定量的錫膏熔化后使用溶劑清洗掉助焊劑殘留物，稱(chēng)取所得的金屬質(zhì)量，與原始的錫膏質(zhì)量對(duì)比，即可得出錫膏助焊劑含量及錫膏金屬含量。也可以稱(chēng)取一定量的錫膏，直接用溶劑清洗后取得錫粉顆粒，烘干后即可得出錫膏金屬含量與助焊劑含量。錫膏助焊劑含量測(cè)試一般不作為進(jìn)料檢驗(yàn)的必須項(xiàng)管理，常見(jiàn)于焊點(diǎn)普遍少錫、助焊劑殘留嚴(yán)重超標(biāo)時(shí)確認(rèn)分析過(guò)程。

-銅鏡試驗(yàn) 該檢驗(yàn)常用于錫膏評(píng)估、鑒定時(shí)衡量錫膏助焊劑腐蝕性，不作為錫膏進(jìn)料檢驗(yàn)必須項(xiàng)管理。部分企業(yè)在出現(xiàn)焊點(diǎn)腐蝕、電化學(xué)遷移時(shí)測(cè)定錫膏銅鏡試驗(yàn)，以此判定是否錫膏助焊劑腐蝕性超標(biāo)。具體操作步驟及判定標(biāo)準(zhǔn)參考JIS Z 3197或J-STD-004。

-擴(kuò)散性測(cè)試 錫膏擴(kuò)散性測(cè)試是錫膏焊接動(dòng)特性的關(guān)鍵指標(biāo)之一，是錫膏錫粉成份、錫膏含氧量、助焊劑活性等因素的綜合體現(xiàn)。對(duì)實(shí)際焊接過(guò)程中爬錫高度、焊點(diǎn)潤(rùn)濕角、焊錫鋪展率有直接影響。焊錫擴(kuò)散性試驗(yàn)不作為日常進(jìn)料檢驗(yàn)的必須管制項(xiàng)管理，具體操作方法及判讀標(biāo)準(zhǔn)參考JIS Z 3197。 業(yè)界使用焊錫擴(kuò)散率試驗(yàn)常見(jiàn)于產(chǎn)品焊點(diǎn)退潤(rùn)濕、爬錫不良等異常時(shí)，以此判定產(chǎn)品焊點(diǎn)異常是PCB可焊性異常、元件可焊性不良或焊錫膏特性異常。

-坍塌試驗(yàn) 錫膏的坍塌試驗(yàn)分為冷坍塌與熱坍塌兩種，冷坍塌是評(píng)估錫膏印刷后在室溫條件下保持形狀的能力；熱坍塌是錫膏印刷后進(jìn)入回流爐受熱后變形的特性。冷坍塌與熱坍塌試驗(yàn)是用來(lái)評(píng)估錫膏是否適合密間距元件焊接使用的有效檢驗(yàn)項(xiàng)目，也就是防止密間距元件出現(xiàn)焊點(diǎn)短路的能力，是錫膏評(píng)估鑒定的必測(cè)項(xiàng)目。雖然不要求納入日常進(jìn)料檢驗(yàn)必須管制內(nèi)容，但仍是錫膏特征的主要管制內(nèi)容。一般企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中遇到密間距器件嚴(yán)重短路時(shí)，會(huì)執(zhí)行坍塌試驗(yàn)以判定錫膏是否特性發(fā)生了偏移導(dǎo)致短路的出現(xiàn)。坍塌試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及操作請(qǐng)參考JIS Z 3284、J-STD-005A。

-錫珠測(cè)試 錫珠試驗(yàn)是除了粘度試驗(yàn)外執(zhí)行最廣泛、最有效的常用檢驗(yàn)項(xiàng)目。錫珠試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)及操作可以參考JIS Z 3284附件11章節(jié)。錫珠試驗(yàn)是錫粉含氧量、錫粉形狀、錫膏攪拌制程品控、錫膏助焊劑特性、錫膏存儲(chǔ)運(yùn)輸條件等的綜合體現(xiàn)，因其操作簡(jiǎn)單，不需要配置專(zhuān)用設(shè)備且易實(shí)現(xiàn)，所以成為業(yè)界廣泛、有效的監(jiān)測(cè)和分析手段。錫膏粘度測(cè)試還需要配置專(zhuān)用粘度測(cè)試儀，錫珠試驗(yàn)則無(wú)需投資任何固定資產(chǎn)就可以執(zhí)行。標(biāo)準(zhǔn)的錫珠試驗(yàn)是在潔凈的陶瓷片上印刷6.5mm直徑的圓形錫膏，使用恒溫錫槽加熱陶瓷片將錫膏熔化形成一個(gè)大尺寸錫球，觀察大尺寸錫球四周小錫珠的殘留尺寸及數(shù)量以此判定錫膏品質(zhì)是否合格。簡(jiǎn)易的做法是在PCB大面積阻焊區(qū)域印刷錫膏，過(guò)Reflow或使用加熱平臺(tái)（鐵板燒）、小錫爐加熱PCB使得錫膏熔化呈球，觀察四周小錫珠的數(shù)量及尺寸以判定錫膏的品質(zhì)是否合格。部分企業(yè)購(gòu)置陶瓷片、小尺寸玻纖板以完成錫珠試驗(yàn)。錫珠試驗(yàn)因其操作簡(jiǎn)單、不需要固定資產(chǎn)、檢驗(yàn)結(jié)果綜合性高等因素被企業(yè)納入日常進(jìn)料檢驗(yàn)項(xiàng)目，是業(yè)界行之有效的低成本、高價(jià)值檢測(cè)項(xiàng)目。

-錫粉粒徑及形狀測(cè)試

錫膏錫粉粒徑及形狀是評(píng)估錫膏品質(zhì)的常用檢驗(yàn)項(xiàng)目，操作簡(jiǎn)單、結(jié)果直觀有效。錫粉粒徑?jīng)Q定了鋼板開(kāi)孔的最小尺寸及鋼板厚度，錫粉形狀影響錫膏粘度及錫膏印刷品質(zhì)。錫膏制造商使用影像投射儀自動(dòng)測(cè)量錫粉尺寸及形狀，PCBA工廠可以使用金相顯微鏡或大倍率3D顯微鏡直接測(cè)量。業(yè)界雖然未將錫膏錫粉粒徑納入進(jìn)料檢驗(yàn)日常管理項(xiàng)目，許多工廠仍會(huì)偶爾測(cè)定其使用錫膏錫粉粒徑及形狀，以此監(jiān)控錫膏的品質(zhì)是否出現(xiàn)變化。錫粉粒徑及形狀測(cè)試常見(jiàn)于產(chǎn)線錫膏印刷少錫異常分析時(shí)使用，一般是直接將鋼板上塞孔的錫膏收集于鋼板擦拭紙或?qū)CB印刷少錫的焊盤(pán)上錫膏收集起來(lái)、或直接從鋼板上隨機(jī)收取部分錫膏、也可以從用過(guò)的錫膏瓶?jī)?nèi)使用IPA溶劑收集錫粉顆粒，用酒精或IPA將收集的錫膏清洗干凈，去除助焊劑，使用金相顯微鏡、3D顯微鏡測(cè)量錫粉顆粒尺寸、形狀。錫粉顆粒形狀及粒徑分布標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)參考J-STD-005 章節(jié)3.3，標(biāo)準(zhǔn)操作可參考IPC-TM-650章節(jié)2.2.14。

-錫粉含氧量測(cè)試 錫粉含氧量是錫粉品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)之一，特別是Type5以上錫粉，如Type6 、Type7甚者8號(hào)粉、 9號(hào)粉等。錫粉含氧量直接影響焊接時(shí)錫珠殘留、焊點(diǎn)亮度、焊錫潤(rùn)濕效果等主要指標(biāo)。錫粉含氧量測(cè)試需要專(zhuān)業(yè)的設(shè)備及人員，一般不要求進(jìn)料檢驗(yàn)執(zhí)行，業(yè)界替代簡(jiǎn)易測(cè)試方案是錫珠試驗(yàn)。

-錫粉合金成份測(cè)試 錫粉合金成份測(cè)試一般不做作為日常進(jìn)料檢驗(yàn)管制項(xiàng)目，多用于錫膏評(píng)估鑒定時(shí)使用，焊接異常時(shí)也被用于排查焊錫熔點(diǎn)是否漂移。

1.2鋼板進(jìn)料檢驗(yàn)技術(shù)

鋼板進(jìn)料檢驗(yàn)內(nèi)容包含開(kāi)孔數(shù)量（少開(kāi)、多開(kāi)）、開(kāi)孔位置精度、開(kāi)孔尺寸精度、孔壁粗糙度、鋼板張力、鋼板厚度等。業(yè)界常用的方案有兩個(gè)：鋼板進(jìn)料檢驗(yàn)平臺(tái)、鋼板檢查機(jī)。鋼板檢查機(jī)整合了張力測(cè)試、開(kāi)孔尺寸測(cè)試、鋼板厚度測(cè)試、位置精度測(cè)試等項(xiàng)目。鋼板檢查機(jī)使用的標(biāo)準(zhǔn)文件是鋼板開(kāi)孔文件，如果開(kāi)孔文件存在少開(kāi)孔現(xiàn)象，鋼板檢查機(jī)無(wú)法提前發(fā)現(xiàn)多開(kāi)孔、少開(kāi)孔現(xiàn)象。鋼板檢查機(jī)需具備PCB Gerber file識(shí)別能力，將PCB原始設(shè)計(jì)文件與鋼板制造商開(kāi)孔資料做比對(duì)，才能有效避免漏開(kāi)孔鋼板上線生產(chǎn)的現(xiàn)象出現(xiàn)。另一個(gè)問(wèn)題是鋼板開(kāi)孔位置精度的檢測(cè)能力取決于鋼板檢查機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)精度，如果鋼板檢查機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)精度不足，則無(wú)法通過(guò)鋼板檢查機(jī)預(yù)防鋼板開(kāi)孔位置偏差的出現(xiàn)。第三個(gè)問(wèn)題是鋼板檢查機(jī)難以檢測(cè)鋼板孔壁的粗糙度，這取決于兩個(gè)因素：鋼板檢查機(jī)相機(jī)的分辨率與放大倍率。相機(jī)放大倍率不足無(wú)法檢測(cè)鋼板孔壁殘留的毛刺及異物；另一因素是相機(jī)的分辨率，一側(cè)光線穿過(guò)開(kāi)孔被相機(jī)接收，分辨率不足的鋼板檢查機(jī)無(wú)法將毛刺有效抓出。

鋼板進(jìn)料檢驗(yàn)平臺(tái)通過(guò)簡(jiǎn)易的龍門(mén)架將顯微鏡鏡頭固定并可以X-Y方向移動(dòng)，在底部燈光的協(xié)助下，觀察鋼板開(kāi)孔品質(zhì)，測(cè)量開(kāi)孔尺寸及孔壁粗糙度?？妆诖植诙鹊臏y(cè)量能力取決于顯微鏡鏡頭的配置，鏡頭配置從光學(xué)放大倍率50X~500X不等，常見(jiàn)的最大倍率100倍3D顯微鏡已經(jīng)可以將大部分的開(kāi)孔缺陷清晰展示，有效的協(xié)助業(yè)界同仁預(yù)防開(kāi)孔不良的鋼板上線使用。圖1.2.1-鋼板進(jìn)料檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的不良。

鋼板厚度測(cè)量無(wú)法通過(guò)鋼板進(jìn)料檢驗(yàn)平臺(tái)處理，特別是階梯鋼板的厚度問(wèn)題已經(jīng)成為當(dāng)下行業(yè)的一個(gè)痛點(diǎn)。以智能手機(jī)行業(yè)為例，常用的80μm厚鋼板局部加厚到100μm以增加局部錫膏厚度，實(shí)際上鋼板制造商交付的網(wǎng)板厚度嚴(yán)重偏離需求厚度。筆者曾協(xié)助企業(yè)處理一產(chǎn)品焊點(diǎn)少錫問(wèn)題，原來(lái)80μm的網(wǎng)板焊錫量偏少，優(yōu)化一版局部加厚鋼網(wǎng)，使用結(jié)果沒(méi)有明顯改善。筆者對(duì)此網(wǎng)板做切片試驗(yàn)，實(shí)測(cè)網(wǎng)板厚度根本不達(dá)標(biāo)，圖1.2.2-階梯網(wǎng)板厚度測(cè)量。如此的網(wǎng)板厚度值偏差抵消了工藝人員改善對(duì)策，讓工藝人員的對(duì)策變得無(wú)效甚者失去了判定方向。業(yè)界同仁遇到類(lèi)似問(wèn)題時(shí)，建議直接切片確認(rèn)，避免測(cè)量不準(zhǔn)確導(dǎo)致的困擾持續(xù)。

1.3 PCB進(jìn)料檢驗(yàn)技術(shù)

PCB進(jìn)料檢驗(yàn)包含尺寸測(cè)量、可焊性測(cè)量、耐熱特性測(cè)量、電器特性測(cè)量四大類(lèi)。每一類(lèi)檢測(cè)技術(shù)都有所不同，使用的設(shè)備也存在差異。

1.3.1 PCB尺寸測(cè)量

PCB尺寸測(cè)量包含焊盤(pán)尺寸、通孔尺寸、外形尺寸、位置尺寸、厚度尺寸等。其中焊盤(pán)尺寸、通孔尺寸、外形尺寸、位置尺寸使用二次元測(cè)量設(shè)備；PCB彎曲、扭曲尺寸使用三次元測(cè)量設(shè)備或千分表、塞規(guī)等；PCB阻焊厚度、鍍層厚度、孔銅銅厚、線路寬度及厚度等使用膜厚測(cè)試儀或制作切片測(cè)量。例，某產(chǎn)品錫膏印刷過(guò)程中出現(xiàn)左邊向左偏、右邊向右偏現(xiàn)象，為層別異常真因，需使用二次元對(duì)PCB左右兩邊焊盤(pán)距離做測(cè)量，或者測(cè)量左右兩邊Fiducial mark距離，實(shí)測(cè)值與PCB設(shè)計(jì)值做比對(duì)，以判定是否為PCB漲縮導(dǎo)致印刷偏移。

1.3.2 PCB可焊性測(cè)量

印刷線路板可焊性測(cè)試有幾種測(cè)試方案：焊錫天平實(shí)驗(yàn)、小錫爐漂錫實(shí)驗(yàn)、波峰焊漂錫試驗(yàn)、錫膏印刷試驗(yàn)。

-焊錫天平試驗(yàn) 焊錫天平試驗(yàn)英文寫(xiě)作wetting balance，是所有可焊性試驗(yàn)中唯一能量化的試驗(yàn)方法，也是最精準(zhǔn)的可焊性試驗(yàn)。焊錫天平試驗(yàn)使用超精密焊錫天平，將待測(cè)試樣品使用治具夾持并懸掛于精密天平上，測(cè)試樣品接觸到熔融焊錫時(shí)會(huì)產(chǎn)生浮力與潤(rùn)濕力（焊錫爬升力），通過(guò)計(jì)算浮力、潤(rùn)濕力的大小及發(fā)生時(shí)間，來(lái)判定待測(cè)樣品的可焊性。圖1.3.2-1焊錫平衡試驗(yàn)使用的焊錫平衡實(shí)驗(yàn)儀及測(cè)得的潤(rùn)濕力曲線。潤(rùn)濕天平法可以精確測(cè)定PCB的可焊性，但受限于其測(cè)試平臺(tái)尺寸，無(wú)法做整板測(cè)試，一般制作測(cè)試條或?qū)⒋郎y(cè)試PCB分切后再進(jìn)行可焊性測(cè)定。

-小錫爐漂錫實(shí)驗(yàn)  小錫爐漂錫試驗(yàn)是PCB板廠常用的可焊性測(cè)試方法,其基本標(biāo)準(zhǔn)及操作參考J-STD-003及IPC-TM-650 2.1.1章節(jié)。需要說(shuō)明的是，PCB可焊性測(cè)試前處理對(duì)測(cè)試結(jié)果有直接邏輯關(guān)系：當(dāng)下業(yè)界普遍使用雙面焊接制程，所以PCB漂錫試驗(yàn)前需經(jīng)過(guò)兩次Reflow制程老化后在室溫條件下駐留24小時(shí)，再做漂錫試驗(yàn)，以模擬實(shí)際生產(chǎn)狀況對(duì)PCB可焊性的需求。雙面板SMT生產(chǎn)完成后隔一天到波峰焊焊接即是此種狀況。小錫爐漂錫試驗(yàn)是在PCB經(jīng)過(guò)前處理后，沾取標(biāo)準(zhǔn)助焊劑，浸入熔融的小錫爐內(nèi)3秒鐘，垂直取出，觀察PCB焊盤(pán)及通孔焊錫潤(rùn)濕狀況。此試驗(yàn)無(wú)需專(zhuān)業(yè)設(shè)備，僅需一臺(tái)小錫爐即可完成。是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的檢測(cè)方案。操作簡(jiǎn)單、測(cè)試效率高，重點(diǎn)是成本低。圖1.3.2-2小錫爐漂錫試驗(yàn)。

-波峰焊漂錫試驗(yàn)  波峰焊漂錫實(shí)驗(yàn)是PCBA工廠常用的測(cè)試方案，最貼近實(shí)際生產(chǎn)狀況。其對(duì)PCB的前處理與小錫爐漂錫實(shí)驗(yàn)相同，區(qū)別在于波峰焊漂錫實(shí)驗(yàn)是將前處理完成的板子送往波峰焊產(chǎn)線，使用載具將PCB扣緊，不插元件直接送入波峰焊噴涂助焊劑、預(yù)熱、過(guò)錫波，爐后觀察PCB焊盤(pán)焊錫潤(rùn)濕結(jié)果以判定其可焊性。此試驗(yàn)無(wú)需任何專(zhuān)用設(shè)備，也不需要任何專(zhuān)業(yè)人員協(xié)助，只需隨著生產(chǎn)正常作業(yè)即可完成，是PCBA工廠常用的檢測(cè)方案。

-錫膏印刷試驗(yàn) 錫膏印刷方案測(cè)定PCB可焊性是將PCB依照實(shí)際生產(chǎn)需求，裸板過(guò)一遍Reflow后室溫環(huán)境下駐留24小時(shí)，再使用對(duì)應(yīng)的鋼板印刷錫膏，不貼裝元件直接過(guò)Reflow，爐后觀察焊盤(pán)上焊錫潤(rùn)濕狀況，也就是錫膏板不貼裝元件直接過(guò)回流爐觀察焊盤(pán)上錫品質(zhì)，是大批量生產(chǎn)模式企業(yè)連續(xù)性生產(chǎn)時(shí)持續(xù)監(jiān)控PCB可焊性的有效方案。

1.3.3 PCB

耐熱特性測(cè)量 PCB耐熱特性檢測(cè)又稱(chēng)耐熱溶蝕試驗(yàn)、漂錫試驗(yàn)，不同的是此試驗(yàn)使用的錫槽溫度為288oC，將PCB浸入焊錫槽內(nèi)10秒鐘再取出，觀察PCB是否有阻焊變色、分層、鼓包、絲印脫落等現(xiàn)象。此實(shí)驗(yàn)的目的是鑒定PCB耐高溫特性是否滿足生產(chǎn)需求，避免實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中因PCB受熱導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢現(xiàn)象的出現(xiàn)。

1.3.4 PCB

電器特性測(cè)量 PCB電器特性檢測(cè)包含線路阻抗測(cè)試（線路阻抗測(cè)試儀）、線路絕緣阻抗測(cè)試、信號(hào)衰減、信號(hào)延時(shí)測(cè)試、線路耐壓耐流測(cè)試等，需要使用示波器、電源模擬器等設(shè)備。PCB板材Tg點(diǎn)測(cè)試、Td點(diǎn)測(cè)試、硬度測(cè)試、CTE測(cè)試等屬于失效分析或新產(chǎn)品選材鑒定測(cè)試，不在進(jìn)料檢驗(yàn)之列。

1.4 Chip件進(jìn)料檢驗(yàn)技術(shù)

片式元件進(jìn)料檢驗(yàn)常用的項(xiàng)目包含但不限于以下內(nèi)容：外觀尺寸測(cè)量（二次元測(cè)量設(shè)備、千分尺）、端電極尺寸測(cè)量（二次元測(cè)量設(shè)備）、阻值測(cè)量（LCR Meter）、容值測(cè)量（LCR Meter）、感值測(cè)量（高頻LCR Meter）、端電極可焊性測(cè)試（小錫爐、焊錫天平）、元件本體破損試驗(yàn)（精密壓力計(jì)）、元件端電極彎曲試驗(yàn)（精密壓力計(jì)）、端電極剝離強(qiáng)度試驗(yàn)（推拉力計(jì)）、元件耐壓測(cè)試（電源模擬器）、鹽霧試驗(yàn)、綜合性氣體測(cè)試等。

外觀尺寸測(cè)量及可焊性測(cè)量常用于元件貼裝焊接異常時(shí)，層別是否屬于來(lái)料異常導(dǎo)致其外觀不良。電容容值異?；驌舸?，常檢測(cè)的項(xiàng)目為浪涌測(cè)試：給電容施加一瞬間電壓或電流，評(píng)估其抗燒損、擊穿能力。電阻進(jìn)料檢驗(yàn)常用于硫化失效時(shí)或阻值偏離時(shí)，用于鑒定電阻電氣特性的變化。

1.5 IC元件進(jìn)料檢驗(yàn)技術(shù)

IC元件進(jìn)料常見(jiàn)的檢驗(yàn)內(nèi)容包含：外觀檢驗(yàn)（立體顯微鏡）、可焊性測(cè)試（小錫爐、焊錫天平）、引腳共面性測(cè)試（共平面測(cè)試儀、三次元）、鍍層厚度測(cè)試（切片試驗(yàn)）、電器特性測(cè)試（示波器、電源模擬器）、尺寸測(cè)試（千分尺、二次元）等。IC類(lèi)元件多數(shù)為MSD管制類(lèi)器件，進(jìn)料檢驗(yàn)還需檢查包裝是否破損、潮敏卡是否變色等現(xiàn)象。需要提出的是，市場(chǎng)上存在一種不合格的潮敏卡，長(zhǎng)期存放在室溫條件下而不變色，使用此種潮敏卡會(huì)誤導(dǎo)業(yè)界同仁，將已經(jīng)受潮的IC直接使用焊接，高溫分層失效的機(jī)率大幅度增加，業(yè)者不可不知也！圖1.5-永不變色的潮敏卡。

1.6元件可焊性檢驗(yàn)技術(shù)

元件可焊性測(cè)試是每種需要焊接器件的共性品質(zhì)規(guī)范，無(wú)論是表貼焊接元件、通孔插裝焊接器件、裝配測(cè)試結(jié)構(gòu)件、線束等，均需要保持一定的可焊接特性。元件可焊接端子常用材料為紫銅、洋白銅、磷青銅、#42、柯伐合金、不銹鋼、鋁鎂合金、馬口鐵等，大部分金屬長(zhǎng)期存放于空氣中均會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，影響可焊接性。業(yè)界常用的防護(hù)層材料有金、銀、鎳、錫、鋅等，因金、銀、錫等材料與銅基材會(huì)發(fā)生擴(kuò)散反應(yīng)，一般會(huì)使用鎳作為阻擋層，但鎳本身也容易發(fā)生氧化反應(yīng)，故爾常在基材上鍍鎳，再鍍錫、金、銀等作為表層防護(hù)層。鋁、鋁鎂合金、不銹鋼、鐵等材質(zhì)無(wú)法與焊錫直接反應(yīng)焊接，常用的方案是不可焊底基材上鍍鎳，再給鎳層做頂層防護(hù)（金、銀、錫），以確保零部件的可焊接性。無(wú)論是電子元件、金屬件、非金屬件、線束、緊固件等，凡是需要焊接的，進(jìn)料檢驗(yàn)檢測(cè)其可焊接性都是必要管制項(xiàng)目。生產(chǎn)線常用烙鐵和錫絲加錫做初步的判斷以確定零部件的可焊接性；IQC進(jìn)料檢驗(yàn)常用小錫爐沾錫試驗(yàn)判定零部件的可焊接性；精確的判定零部件可焊接性，最常用的仍是焊錫天平法。焊性天平的工作機(jī)理及實(shí)際應(yīng)用解讀，在筆者《產(chǎn)品失效分析機(jī)理與預(yù)防對(duì)策》一書(shū)中有詳細(xì)闡述，感興趣的同仁可以參閱。

1.7連接器耐溫檢驗(yàn)技術(shù)

接插件從焊接角度可以分為三類(lèi)：?純表貼焊接連接器、?表貼+通孔回流焊接連接器、?通孔插裝焊接連接器（波峰焊、選擇焊、手工焊、Mini焊），圖1.7-1連接器種類(lèi)區(qū)分。第一類(lèi)與第二類(lèi)連接器都需要過(guò)Reflow,其本體材質(zhì)必須滿足高溫焊接需求。一般要求有鉛制程連接器本體塑料材質(zhì)耐溫≥260oC, 無(wú)鉛制程連接器本體塑料材質(zhì)耐溫≥280oC。需要說(shuō)明的是，此溫度為Reflow設(shè)定溫度，也就是熱風(fēng)溫度，不是焊點(diǎn)溫度。有的產(chǎn)品熱容量很大，回流爐設(shè)定溫度與實(shí)測(cè)焊點(diǎn)溫度差異較大，業(yè)界常用拉高設(shè)定溫度以確保焊點(diǎn)熔錫正常，設(shè)定溫度高也就意味著Reflow吹進(jìn)爐膛內(nèi)的熱風(fēng)溫度高，如果連接器本體材質(zhì)耐溫能力不足，會(huì)出現(xiàn)塑料本體熔化、變形、扭曲等異常。IQC進(jìn)料檢驗(yàn)可以使用鐵板燒(加熱平臺(tái))、小錫爐、Reflow、熱風(fēng)槍等方案鑒定此特性。SMT用連接器（?和?）較少出現(xiàn)本體材質(zhì)不耐溫導(dǎo)致異常的現(xiàn)象，常見(jiàn)的是本體變色如白色連接器過(guò)爐后發(fā)黃、本體彎曲如表貼連接器過(guò)爐后翹曲影虛焊等，進(jìn)料檢驗(yàn)時(shí)需納入耐溫檢測(cè)管制項(xiàng)目。業(yè)界常見(jiàn)的連接器本體耐溫不足導(dǎo)致的異常是純粹的通孔插裝焊接器件在波峰焊、選擇焊、手工焊、Mini焊制程中本體塑料材質(zhì)熔化、變形、端子塌陷、扭曲導(dǎo)致品質(zhì)異常的出現(xiàn)。通孔插裝焊接器件本體耐溫知識(shí)能力評(píng)鑒是研發(fā)CE的職責(zé)，部分公司CE只關(guān)注零部件電器功能，忽略了或不具備零部件耐溫評(píng)鑒知識(shí)，選用器件在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)塑料本體熔化現(xiàn)象，影響正常生產(chǎn)品質(zhì)。波峰焊用連接器耐溫評(píng)鑒通常使用小錫爐完成，最常用的驗(yàn)證條件為280oC小錫爐溫度，連接器端子插入5秒鐘，端子插入深度2.5mm。圖1.7-2波峰焊連接器塑料本體熔膠。

1.8結(jié)構(gòu)件進(jìn)料檢驗(yàn)技術(shù)

結(jié)構(gòu)件進(jìn)料檢驗(yàn)常見(jiàn)的內(nèi)容有：尺寸測(cè)量、匹配性測(cè)量、硬度測(cè)量、韌性測(cè)量、可焊性測(cè)量、鍍層厚度測(cè)量、耐溫能力檢測(cè)、耐摩擦能力檢測(cè)等。結(jié)構(gòu)件尺寸測(cè)量使用二次元、游標(biāo)卡尺、千分尺、三次元等檢測(cè)設(shè)備、工具。匹配性測(cè)量常用實(shí)物匹配檢測(cè)，也就是使用PCB或?qū)?yīng)的插頭、插座等實(shí)插匹配。耐摩擦測(cè)試一般采用實(shí)物插拔或模擬插拔測(cè)試接插件反復(fù)接插的接觸可靠性，或者使用規(guī)定硬度的鉛筆削尖后戳扎試驗(yàn)。結(jié)構(gòu)件在焊接時(shí)受熱變形，會(huì)導(dǎo)致尺寸變形或相對(duì)位置變化，也是業(yè)界重點(diǎn)關(guān)注項(xiàng)目，即熱變形特性檢測(cè)，業(yè)界常用的簡(jiǎn)易方案是烘烤或過(guò)爐，對(duì)比受熱前后尺寸數(shù)據(jù)，以判定是否復(fù)合要求。

1.9線束進(jìn)料檢驗(yàn)技術(shù)

線束進(jìn)料檢驗(yàn)內(nèi)容包含以下常見(jiàn)項(xiàng)目：線束尺寸、線芯截面積、線芯損傷比率、剝線長(zhǎng)度、端子接裝品質(zhì)、線束沾錫品質(zhì)、端子鎖定結(jié)構(gòu)、線束絕緣膠皮耐溫特性、絕緣膠皮耐腐蝕特性、線束耐彎折特性、線束可焊接性。例，某線束插裝焊接時(shí)總有線束不出腳現(xiàn)象（又稱(chēng)包焊），檢查線束發(fā)現(xiàn)，線束來(lái)料存在長(zhǎng)度不一致?tīng)顩r，圖1.9-1線束長(zhǎng)度不一致，人工插裝后長(zhǎng)短不同的線束產(chǎn)生向上的拉力，將較短的線束拉出PCB孔，出現(xiàn)包焊現(xiàn)象。此類(lèi)不良，應(yīng)該在IQC進(jìn)料檢驗(yàn)有效攔截，避免產(chǎn)線異常出現(xiàn)。圖1.9-2線束剝線損傷；圖1.9-3線束浸錫不合格。

1.10 化學(xué)品進(jìn)料檢驗(yàn)技術(shù)

大部分企業(yè)對(duì)化學(xué)品進(jìn)料采用免檢處理，究其緣由是化學(xué)品進(jìn)料檢驗(yàn)操作相對(duì)復(fù)雜且需要儀器輔助及對(duì)應(yīng)的化學(xué)品。如酸堿滴定試驗(yàn)，需要滴定儀、標(biāo)準(zhǔn)滴定液等，還需要報(bào)備管制單位備案。一般工廠不設(shè)化學(xué)品進(jìn)料檢驗(yàn)項(xiàng)目，部分工廠測(cè)定化學(xué)品比重、PH值、鹵素含量、含水率等簡(jiǎn)單項(xiàng)目。業(yè)界不要求PCBA工廠對(duì)化學(xué)品做IQC進(jìn)料檢驗(yàn)，但優(yōu)秀的工廠會(huì)建立試驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室具備化學(xué)品檢測(cè)能力。

1.11 錫條&錫絲進(jìn)料檢驗(yàn)技術(shù)等

錫條進(jìn)料檢驗(yàn)主要測(cè)試其成份，多數(shù)工廠使用火花放電測(cè)試儀檢驗(yàn)錫條成份，精密一些的測(cè)試方案為ICP化學(xué)測(cè)試法，檢測(cè)錫條合金成份及雜質(zhì)含量。錫絲進(jìn)料檢驗(yàn)檢測(cè)內(nèi)容，除了合金成份測(cè)試外，還需要測(cè)試其助焊劑含量、鹵素含量、炸錫特性測(cè)試、助焊劑腐蝕性測(cè)試、線徑測(cè)試等。助焊劑含量測(cè)試方案簡(jiǎn)單的說(shuō)就是將一定量錫絲熔化成球，使用溶劑清洗掉助焊劑，烘干后稱(chēng)取獲得焊錫質(zhì)量，以此算得助焊劑含量。助焊劑含量影響焊接品質(zhì)及焊錫絲使用效果，是錫絲評(píng)估不可或缺的內(nèi)容之一。錫絲鹵素含量測(cè)試分為兩種，定性測(cè)試與定量測(cè)試，定性測(cè)試用于區(qū)分錫絲含鹵素量是否超過(guò)1000ppm, 定量測(cè)試則需配合滴定測(cè)試計(jì)算準(zhǔn)確的鹵素含有量。定性測(cè)試常用的如鉻酸銀試紙對(duì)萃取液的測(cè)試可以簡(jiǎn)單快捷的測(cè)定是否含有鹵素。需要說(shuō)明的是，業(yè)界無(wú)鹵的定義為鹵素含量<1000ppm, 完全不含鹵素是為零鹵。炸錫試驗(yàn)基本操作是將一定長(zhǎng)度的錫絲如2.5cm熔化于烙鐵頭，烙鐵頭溫度有鉛350oC、無(wú)鉛380 oC，烙鐵頭距離桌面高度5cm。桌面上鋪設(shè)干凈的白紙，觀察熔錫后白紙上錫珠數(shù)量、尺寸，以此評(píng)價(jià)錫絲焊接使用過(guò)程中形成錫珠的機(jī)率。焊錫絲線徑測(cè)試使用游標(biāo)卡尺或二次元均可準(zhǔn)確測(cè)定。錫絲助焊劑腐蝕性測(cè)試需送實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行，常用的測(cè)試項(xiàng)目有銅鏡試驗(yàn)、銅片試驗(yàn)、SIR等。

1.12 包裝材料進(jìn)料檢驗(yàn)技術(shù)

包裝材料進(jìn)料檢驗(yàn)包含但不限于以下內(nèi)容：ESD特性測(cè)試（表面阻抗測(cè)試）、壓破測(cè)試、跌落測(cè)試、吸濕測(cè)試、厚度測(cè)試、尺寸測(cè)試、拉力測(cè)試、刺破測(cè)試等。如靜電袋進(jìn)料檢驗(yàn)需測(cè)定表面阻抗，靜電袋折疊后表面阻抗。瓦楞紙壓破測(cè)試、吸濕后壓力測(cè)試等都是常用的檢測(cè)項(xiàng)目。

1.13 靜電服、靜電膠皮、靜電鞋、靜電手套、手指套、橡膠手套、無(wú)塵布、無(wú)塵紙、無(wú)塵擦拭棒等進(jìn)料檢驗(yàn)

靜電服、靜電膠皮、靜電鞋、靜電手套、手指套、橡膠手套、無(wú)塵布、無(wú)塵紙、無(wú)塵擦拭棒等進(jìn)料檢驗(yàn)主要檢測(cè)其抗靜電能力，一般測(cè)定表面阻抗及摩擦后靜電壓數(shù)值，以此管控其合格程度。無(wú)塵紙、無(wú)塵布、無(wú)塵擦拭棒等還需要管控其掉毛屑特性，這在進(jìn)料檢驗(yàn)或物料承認(rèn)過(guò)程中需明確其檢定標(biāo)準(zhǔn)。