电子产品检测技术之进料检验检测技术

2024-10-28

作者:薛广辉

电子产品产业涉及元器件设计、元器件制造、PCBA、装配测试、失效分析、材料分析等环节,涉及声光热电磁、金属材料、非金属材料、复合材料等领域,不可谓不复杂矣。笔者单就电子产品制造领域涉及的检测技术做简单归纳说明,以供业界同仁参考。

电子产品制造领域涉及的检测技术包含但不限于以下项目:片式元件进料检验技术、进料检验尺寸测量技术、进料检验可焊接性检测技术、金属件和非金属件镀层测量技术、成份检测技术、耐温检测技术、材料膨胀系数检测技术、高分子材料Tg点测量技术、硬度测量技术、耐腐蚀测量技术、化学腐蚀测量技术、粘度测量技术、粘结强度测量技术、焊点强度测量技术、电磁屏蔽技术、热传导能力测量技术、光学检测技术、电流电压测量技术、钢板进料检验制程、锡膏进料检验制程、PCB进料检验制程、标签品质检验技术、设备运动精度检测技术、二次元和三次元检测技术、SPI制程技术、AOI制程、Reflow温度测量技术、Reflow温度监控系统、Reflow风速测量技术、Reflow氧浓度测量技术、轨道变形测量技术、波峰焊测温技术、波峰焊助焊剂喷涂均匀性测量技术、锡波高度测量技术、锡槽成分测量技术、锡膏、锡丝、助焊剂腐蚀性检测技术、ICT制程、FCT制程、高温高湿试验、高温存贮试验、表面绝缘阻抗测试、电化学迁移试验、锡须试验、温度冲击试验、温度循环试验、高温老化测试、滚筒试验、跌落试验、机械冲击试验、振动试验、切片分析、红墨水试验、离子残留浓度测试、金属金相检测、非金属材料成份测试&结晶测试、胶粘剂固化率测试、硬度测试、透光率测试、折光率测试、金相显微镜应用技术、电子扫描显微镜应用技术、聚焦离子束(FIB)测试技术、俄歇显微镜技术(AES)、透射电镜技术、红外光谱分析技术、原子探针技术、热仿真技术、结构仿真技术、集成电路特性测量技术等。笔者于此仅对PCBA常用的检测技术做基本阐述,主要关注于技术的应用时机、应用领域及对日常生产的助益、检测管理盲区等。为方便同仁应用及管理职责划分参考,暂且将检测分为四大部分:Œ进料检验检测、PCBA生产管理检测、Ž装配测试、试验室检测。

1进料检验检测技术             

进料检验检测技术众多,日常使用普及率高的有以下种类:锡膏进料检验技术、钢板进料检验技术、PCB进料检验技术、Chip件进料检验技术、IC元件进料检验技术、元件可焊性检验技术、连接器耐温检验技术、结构件进料检验技术、线束进料检验技术、包装材料进料检验技术、化学品进料检验技术、锡条和锡丝进料检验技术等。

1.1锡膏进料检验技术

锡膏进料检验常用的项目包含粘度测试、助焊剂含量测试、铜镜试验、扩散性测试、坍塌试验、锡珠测试、锡粉粒径及形状测试、锡粉含氧量测试、锡粉合金成份测试等。

-锡膏粘度测试是使用最广泛的进料检验项目,用来衡量锡膏物理特性之动态粘度,常用粘度测试仪完成检测。锡膏粘度测试常见的问题是测试结果不稳定,譬如同一批锡膏经回温、搅拌处理后,两瓶锡膏测得的粘度值相差较大,如一瓶粘度值240Pa.s,另一瓶测得的粘度值是170Pa.s;同一瓶锡膏两次测试得到的结果也很难相同,这种测试值不稳定的现象给同仁日常进料检验带来了困扰。当测试所得的粘度值超出规格范围时,测试者及供应商均会对测试结果持怀疑态度。需要说明的是,锡膏粘度是动态值,粘度值易受外界因素影响,如人工搅拌次数、搅拌速度、搅拌后多久测量等。原则上,按照IPC-TM-650 2.4.44测试锡膏粘度或JIS Z 3284固定转速、固定测试时间、固定测试环境温度、固定测试前处理测得的粘度值在一定范围内,偏差并不会太大。之所以测试值出现较大偏差是因为某些因素出现了变化。需要说明的是,检测人员按照国际标准执行操作,在确认没有超出执行要求的前提下测得的锡膏粘度超标即可判定锡膏粘度不合格,如锡膏粘度规格为150pa.s~250Pa.s,读取3分钟、5分钟时的粘度值,超出规格即判定其不合格。为避免检测结果产生异议,锡膏规格书需明定测试方案及测试值读取条件。

-助焊剂含量测试 锡膏中助焊剂含量的变化直接影响锡膏的有效成份(锡粉),对焊点锡量有直接体现。锡膏助焊剂比重较轻,助焊剂含量变化0.5%,在体积上就是助焊剂大量的增减。例:某锡膏助焊剂含量10%,助焊剂占锡膏体积50%,也就是1%的助焊剂占锡膏总体体积的5%,0.5%的助焊剂质量差异,会导致约2.5%的锡膏体积变化。锡膏助焊剂含量测试可参考JIS Z 3197及J-STD-005A或 IPC-TM-650 2.2.20章节。简单的说就是将一定量的锡膏熔化后使用溶剂清洗掉助焊剂残留物,称取所得的金属质量,与原始的锡膏质量对比,即可得出锡膏助焊剂含量及锡膏金属含量。也可以称取一定量的锡膏,直接用溶剂清洗后取得锡粉颗粒,烘干后即可得出锡膏金属含量与助焊剂含量。锡膏助焊剂含量测试一般不作为进料检验的必须项管理,常见于焊点普遍少锡、助焊剂残留严重超标时确认分析过程。

-铜镜试验 该检验常用于锡膏评估、鉴定时衡量锡膏助焊剂腐蚀性,不作为锡膏进料检验必须项管理。部分企业在出现焊点腐蚀、电化学迁移时测定锡膏铜镜试验,以此判定是否锡膏助焊剂腐蚀性超标。具体操作步骤及判定标准参考JIS Z 3197或J-STD-004。

-扩散性测试 锡膏扩散性测试是锡膏焊接动特性的关键指标之一,是锡膏锡粉成份、锡膏含氧量、助焊剂活性等因素的综合体现。对实际焊接过程中爬锡高度、焊点润湿角、焊锡铺展率有直接影响。焊锡扩散性试验不作为日常进料检验的必须管制项管理,具体操作方法及判读标准参考JIS Z 3197。 业界使用焊锡扩散率试验常见于产品焊点退润湿、爬锡不良等异常时,以此判定产品焊点异常是PCB可焊性异常、元件可焊性不良或焊锡膏特性异常。

-坍塌试验 锡膏的坍塌试验分为冷坍塌与热坍塌两种,冷坍塌是评估锡膏印刷后在室温条件下保持形状的能力;热坍塌是锡膏印刷后进入回流炉受热后变形的特性。冷坍塌与热坍塌试验是用来评估锡膏是否适合密间距元件焊接使用的有效检验项目,也就是防止密间距元件出现焊点短路的能力,是锡膏评估鉴定的必测项目。虽然不要求纳入日常进料检验必须管制内容,但仍是锡膏特征的主要管制内容。一般企业在生产过程中遇到密间距器件严重短路时,会执行坍塌试验以判定锡膏是否特性发生了偏移导致短路的出现。坍塌试验标准及操作请参考JIS Z 3284、J-STD-005A。

-锡珠测试 锡珠试验是除了粘度试验外执行最广泛、最有效的常用检验项目。锡珠试验的标准及操作可以参考JIS Z 3284附件11章节。锡珠试验是锡粉含氧量、锡粉形状、锡膏搅拌制程品控、锡膏助焊剂特性、锡膏存储运输条件等的综合体现,因其操作简单,不需要配置专用设备且易实现,所以成为业界广泛、有效的监测和分析手段。锡膏粘度测试还需要配置专用粘度测试仪,锡珠试验则无需投资任何固定资产就可以执行。标准的锡珠试验是在洁净的陶瓷片上印刷6.5mm直径的圆形锡膏,使用恒温锡槽加热陶瓷片将锡膏熔化形成一个大尺寸锡球,观察大尺寸锡球四周小锡珠的残留尺寸及数量以此判定锡膏品质是否合格。简易的做法是在PCB大面积阻焊区域印刷锡膏,过Reflow或使用加热平台(铁板烧)、小锡炉加热PCB使得锡膏熔化呈球,观察四周小锡珠的数量及尺寸以判定锡膏的品质是否合格。部分企业购置陶瓷片、小尺寸玻纤板以完成锡珠试验。锡珠试验因其操作简单、不需要固定资产、检验结果综合性高等因素被企业纳入日常进料检验项目,是业界行之有效的低成本、高价值检测项目。

-锡粉粒径及形状测试

锡膏锡粉粒径及形状是评估锡膏品质的常用检验项目,操作简单、结果直观有效。锡粉粒径决定了钢板开孔的最小尺寸及钢板厚度,锡粉形状影响锡膏粘度及锡膏印刷品质。锡膏制造商使用影像投射仪自动测量锡粉尺寸及形状,PCBA工厂可以使用金相显微镜或大倍率3D显微镜直接测量。业界虽然未将锡膏锡粉粒径纳入进料检验日常管理项目,许多工厂仍会偶尔测定其使用锡膏锡粉粒径及形状,以此监控锡膏的品质是否出现变化。锡粉粒径及形状测试常见于产线锡膏印刷少锡异常分析时使用,一般是直接将钢板上塞孔的锡膏收集于钢板擦拭纸或将PCB印刷少锡的焊盘上锡膏收集起来、或直接从钢板上随机收取部分锡膏、也可以从用过的锡膏瓶内使用IPA溶剂收集锡粉颗粒,用酒精或IPA将收集的锡膏清洗干净,去除助焊剂,使用金相显微镜、3D显微镜测量锡粉颗粒尺寸、形状。锡粉颗粒形状及粒径分布标准请参考J-STD-005 章节3.3,标准操作可参考IPC-TM-650章节2.2.14。

-锡粉含氧量测试 锡粉含氧量是锡粉品质的关键指标之一,特别是Type5以上锡粉,如Type6 、Type7甚者8号粉、 9号粉等。锡粉含氧量直接影响焊接时锡珠残留、焊点亮度、焊锡润湿效果等主要指标。锡粉含氧量测试需要专业的设备及人员,一般不要求进料检验执行,业界替代简易测试方案是锡珠试验。

-锡粉合金成份测试 锡粉合金成份测试一般不做作为日常进料检验管制项目,多用于锡膏评估鉴定时使用,焊接异常时也被用于排查焊锡熔点是否漂移。

1.2钢板进料检验技术

钢板进料检验内容包含开孔数量(少开、多开)、开孔位置精度、开孔尺寸精度、孔壁粗糙度、钢板张力、钢板厚度等。业界常用的方案有两个:钢板进料检验平台、钢板检查机。钢板检查机整合了张力测试、开孔尺寸测试、钢板厚度测试、位置精度测试等项目。钢板检查机使用的标准文件是钢板开孔文件,如果开孔文件存在少开孔现象,钢板检查机无法提前发现多开孔、少开孔现象。钢板检查机需具备PCB Gerber file识别能力,将PCB原始设计文件与钢板制造商开孔资料做比对,才能有效避免漏开孔钢板上线生产的现象出现。另一个问题是钢板开孔位置精度的检测能力取决于钢板检查机运动系统精度,如果钢板检查机运动系统精度不足,则无法通过钢板检查机预防钢板开孔位置偏差的出现。第三个问题是钢板检查机难以检测钢板孔壁的粗糙度,这取决于两个因素:钢板检查机相机的分辨率与放大倍率。相机放大倍率不足无法检测钢板孔壁残留的毛刺及异物;另一因素是相机的分辨率,一侧光线穿过开孔被相机接收,分辨率不足的钢板检查机无法将毛刺有效抓出。

钢板进料检验平台通过简易的龙门架将显微镜镜头固定并可以X-Y方向移动,在底部灯光的协助下,观察钢板开孔品质,测量开孔尺寸及孔壁粗糙度。孔壁粗糙度的测量能力取决于显微镜镜头的配置,镜头配置从光学放大倍率50X~500X不等,常见的最大倍率100倍3D显微镜已经可以将大部分的开孔缺陷清晰展示,有效的协助业界同仁预防开孔不良的钢板上线使用。图1.2.1-钢板进料检验发现的不良。

  

  

钢板厚度测量无法通过钢板进料检验平台处理,特别是阶梯钢板的厚度问题已经成为当下行业的一个痛点。以智能手机行业为例,常用的80μm厚钢板局部加厚到100μm以增加局部锡膏厚度,实际上钢板制造商交付的网板厚度严重偏离需求厚度。笔者曾协助企业处理一产品焊点少锡问题,原来80μm的网板焊锡量偏少,优化一版局部加厚钢网,使用结果没有明显改善。笔者对此网板做切片试验,实测网板厚度根本不达标,图1.2.2-阶梯网板厚度测量。如此的网板厚度值偏差抵消了工艺人员改善对策,让工艺人员的对策变得无效甚者失去了判定方向。业界同仁遇到类似问题时,建议直接切片确认,避免测量不准确导致的困扰持续。

1.3 PCB进料检验技术

PCB进料检验包含尺寸测量、可焊性测量、耐热特性测量、电器特性测量四大类。每一类检测技术都有所不同,使用的设备也存在差异。

1.3.1 PCB尺寸测量

PCB尺寸测量包含焊盘尺寸、通孔尺寸、外形尺寸、位置尺寸、厚度尺寸等。其中焊盘尺寸、通孔尺寸、外形尺寸、位置尺寸使用二次元测量设备;PCB弯曲、扭曲尺寸使用三次元测量设备或千分表、塞规等;PCB阻焊厚度、镀层厚度、孔铜铜厚、线路宽度及厚度等使用膜厚测试仪或制作切片测量。例,某产品锡膏印刷过程中出现左边向左偏、右边向右偏现象,为层别异常真因,需使用二次元对PCB左右两边焊盘距离做测量,或者测量左右两边Fiducial mark距离,实测值与PCB设计值做比对,以判定是否为PCB涨缩导致印刷偏移。

1.3.2 PCB可焊性测量

印刷线路板可焊性测试有几种测试方案:焊锡天平实验、小锡炉漂锡实验、波峰焊漂锡试验、锡膏印刷试验。

-焊锡天平试验 焊锡天平试验英文写作wetting balance,是所有可焊性试验中唯一能量化的试验方法,也是最精准的可焊性试验。焊锡天平试验使用超精密焊锡天平,将待测试样品使用治具夹持并悬挂于精密天平上,测试样品接触到熔融焊锡时会产生浮力与润湿力(焊锡爬升力),通过计算浮力、润湿力的大小及发生时间,来判定待测样品的可焊性。图1.3.2-1焊锡平衡试验使用的焊锡平衡实验仪及测得的润湿力曲线。润湿天平法可以精确测定PCB的可焊性,但受限于其测试平台尺寸,无法做整板测试,一般制作测试条或将待测试PCB分切后再进行可焊性测定。

  

-小锡炉漂锡实验  小锡炉漂锡试验是PCB板厂常用的可焊性测试方法,其基本标准及操作参考J-STD-003及IPC-TM-650 2.1.1章节。需要说明的是,PCB可焊性测试前处理对测试结果有直接逻辑关系:当下业界普遍使用双面焊接制程,所以PCB漂锡试验前需经过两次Reflow制程老化后在室温条件下驻留24小时,再做漂锡试验,以模拟实际生产状况对PCB可焊性的需求。双面板SMT生产完成后隔一天到波峰焊焊接即是此种状况。小锡炉漂锡试验是在PCB经过前处理后,沾取标准助焊剂,浸入熔融的小锡炉内3秒钟,垂直取出,观察PCB焊盘及通孔焊锡润湿状况。此试验无需专业设备,仅需一台小锡炉即可完成。是一种经济实惠的检测方案。操作简单、测试效率高,重点是成本低。图1.3.2-2小锡炉漂锡试验。

  

-波峰焊漂锡试验  波峰焊漂锡实验是PCBA工厂常用的测试方案,最贴近实际生产状况。其对PCB的前处理与小锡炉漂锡实验相同,区别在于波峰焊漂锡实验是将前处理完成的板子送往波峰焊产线,使用载具将PCB扣紧,不插元件直接送入波峰焊喷涂助焊剂、预热、过锡波,炉后观察PCB焊盘焊锡润湿结果以判定其可焊性。此试验无需任何专用设备,也不需要任何专业人员协助,只需随着生产正常作业即可完成,是PCBA工厂常用的检测方案。

-锡膏印刷试验 锡膏印刷方案测定PCB可焊性是将PCB依照实际生产需求,裸板过一遍Reflow后室温环境下驻留24小时,再使用对应的钢板印刷锡膏,不贴装元件直接过Reflow,炉后观察焊盘上焊锡润湿状况,也就是锡膏板不贴装元件直接过回流炉观察焊盘上锡品质,是大批量生产模式企业连续性生产时持续监控PCB可焊性的有效方案。

1.3.3 PCB

耐热特性测量 PCB耐热特性检测又称耐热溶蚀试验、漂锡试验,不同的是此试验使用的锡槽温度为288oC,将PCB浸入焊锡槽内10秒钟再取出,观察PCB是否有阻焊变色、分层、鼓包、丝印脱落等现象。此实验的目的是鉴定PCB耐高温特性是否满足生产需求,避免实际生产过程中因PCB受热导致产品报废现象的出现。

1.3.4 PCB

电器特性测量 PCB电器特性检测包含线路阻抗测试(线路阻抗测试仪)、线路绝缘阻抗测试、信号衰减、信号延时测试、线路耐压耐流测试等,需要使用示波器、电源模拟器等设备。PCB板材Tg点测试、Td点测试、硬度测试、CTE测试等属于失效分析或新产品选材鉴定测试,不在进料检验之列。

1.4 Chip件进料检验技术

片式元件进料检验常用的项目包含但不限于以下内容:外观尺寸测量(二次元测量设备、千分尺)、端电极尺寸测量(二次元测量设备)、阻值测量(LCR Meter)、容值测量(LCR Meter)、感值测量(高频LCR Meter)、端电极可焊性测试(小锡炉、焊锡天平)、元件本体破损试验(精密压力计)、元件端电极弯曲试验(精密压力计)、端电极剥离强度试验(推拉力计)、元件耐压测试(电源模拟器)、盐雾试验、综合性气体测试等。

外观尺寸测量及可焊性测量常用于元件贴装焊接异常时,层别是否属于来料异常导致其外观不良。电容容值异常或击穿,常检测的项目为浪涌测试:给电容施加一瞬间电压或电流,评估其抗烧损、击穿能力。电阻进料检验常用于硫化失效时或阻值偏离时,用于鉴定电阻电气特性的变化。

1.5 IC元件进料检验技术

IC元件进料常见的检验内容包含:外观检验(立体显微镜)、可焊性测试(小锡炉、焊锡天平)、引脚共面性测试(共平面测试仪、三次元)、镀层厚度测试(切片试验)、电器特性测试(示波器、电源模拟器)、尺寸测试(千分尺、二次元)等。IC类元件多数为MSD管制类器件,进料检验还需检查包装是否破损、潮敏卡是否变色等现象。需要提出的是,市场上存在一种不合格的潮敏卡,长期存放在室温条件下而不变色,使用此种潮敏卡会误导业界同仁,将已经受潮的IC直接使用焊接,高温分层失效的机率大幅度增加,业者不可不知也!图1.5-永不变色的潮敏卡。

  

1.6元件可焊性检验技术

元件可焊性测试是每种需要焊接器件的共性品质规范,无论是表贴焊接元件、通孔插装焊接器件、装配测试结构件、线束等,均需要保持一定的可焊接特性。元件可焊接端子常用材料为紫铜、洋白铜、磷青铜、#42、柯伐合金、不锈钢、铝镁合金、马口铁等,大部分金属长期存放于空气中均会发生氧化反应,影响可焊接性。业界常用的防护层材料有金、银、镍、锡、锌等,因金、银、锡等材料与铜基材会发生扩散反应,一般会使用镍作为阻挡层,但镍本身也容易发生氧化反应,故尔常在基材上镀镍,再镀锡、金、银等作为表层防护层。铝、铝镁合金、不锈钢、铁等材质无法与焊锡直接反应焊接,常用的方案是不可焊底基材上镀镍,再给镍层做顶层防护(金、银、锡),以确保零部件的可焊接性。无论是电子元件、金属件、非金属件、线束、紧固件等,凡是需要焊接的,进料检验检测其可焊接性都是必要管制项目。生产线常用烙铁和锡丝加锡做初步的判断以确定零部件的可焊接性;IQC进料检验常用小锡炉沾锡试验判定零部件的可焊接性;精确的判定零部件可焊接性,最常用的仍是焊锡天平法。焊性天平的工作机理及实际应用解读,在笔者《产品失效分析机理与预防对策》一书中有详细阐述,感兴趣的同仁可以参阅。

1.7连接器耐温检验技术

接插件从焊接角度可以分为三类:Œ纯表贴焊接连接器、表贴+通孔回流焊接连接器、Ž通孔插装焊接连接器(波峰焊、选择焊、手工焊、Mini焊),图1.7-1连接器种类区分。第一类与第二类连接器都需要过Reflow,其本体材质必须满足高温焊接需求。一般要求有铅制程连接器本体塑料材质耐温≥260oC, 无铅制程连接器本体塑料材质耐温≥280oC。需要说明的是,此温度为Reflow设定温度,也就是热风温度,不是焊点温度。有的产品热容量很大,回流炉设定温度与实测焊点温度差异较大,业界常用拉高设定温度以确保焊点熔锡正常,设定温度高也就意味着Reflow吹进炉膛内的热风温度高,如果连接器本体材质耐温能力不足,会出现塑料本体熔化、变形、扭曲等异常。IQC进料检验可以使用铁板烧(加热平台)、小锡炉、Reflow、热风枪等方案鉴定此特性。SMT用连接器(Œ和)较少出现本体材质不耐温导致异常的现象,常见的是本体变色如白色连接器过炉后发黄、本体弯曲如表贴连接器过炉后翘曲影虚焊等,进料检验时需纳入耐温检测管制项目。业界常见的连接器本体耐温不足导致的异常是纯粹的通孔插装焊接器件在波峰焊、选择焊、手工焊、Mini焊制程中本体塑料材质熔化、变形、端子塌陷、扭曲导致品质异常的出现。通孔插装焊接器件本体耐温知识能力评鉴是研发CE的职责,部分公司CE只关注零部件电器功能,忽略了或不具备零部件耐温评鉴知识,选用器件在实际生产过程中出现塑料本体熔化现象,影响正常生产品质。波峰焊用连接器耐温评鉴通常使用小锡炉完成,最常用的验证条件为280oC小锡炉温度,连接器端子插入5秒钟,端子插入深度2.5mm。图1.7-2波峰焊连接器塑料本体熔胶。

  

1.8结构件进料检验技术

结构件进料检验常见的内容有:尺寸测量、匹配性测量、硬度测量、韧性测量、可焊性测量、镀层厚度测量、耐温能力检测、耐摩擦能力检测等。结构件尺寸测量使用二次元、游标卡尺、千分尺、三次元等检测设备、工具。匹配性测量常用实物匹配检测,也就是使用PCB或对应的插头、插座等实插匹配。耐摩擦测试一般采用实物插拔或模拟插拔测试接插件反复接插的接触可靠性,或者使用规定硬度的铅笔削尖后戳扎试验。结构件在焊接时受热变形,会导致尺寸变形或相对位置变化,也是业界重点关注项目,即热变形特性检测,业界常用的简易方案是烘烤或过炉,对比受热前后尺寸数据,以判定是否复合要求。

1.9线束进料检验技术

线束进料检验内容包含以下常见项目:线束尺寸、线芯截面积、线芯损伤比率、剥线长度、端子接装品质、线束沾锡品质、端子锁定结构、线束绝缘胶皮耐温特性、绝缘胶皮耐腐蚀特性、线束耐弯折特性、线束可焊接性。例,某线束插装焊接时总有线束不出脚现象(又称包焊),检查线束发现,线束来料存在长度不一致状况,图1.9-1线束长度不一致,人工插装后长短不同的线束产生向上的拉力,将较短的线束拉出PCB孔,出现包焊现象。此类不良,应该在IQC进料检验有效拦截,避免产线异常出现。图1.9-2线束剥线损伤;图1.9-3线束浸锡不合格。

  

  

1.10 化学品进料检验技术

大部分企业对化学品进料采用免检处理,究其缘由是化学品进料检验操作相对复杂且需要仪器辅助及对应的化学品。如酸碱滴定试验,需要滴定仪、标准滴定液等,还需要报备管制单位备案。一般工厂不设化学品进料检验项目,部分工厂测定化学品比重、PH值、卤素含量、含水率等简单项目。业界不要求PCBA工厂对化学品做IQC进料检验,但优秀的工厂会建立试验室,实验室具备化学品检测能力。

1.11 锡条&锡丝进料检验技术等

锡条进料检验主要测试其成份,多数工厂使用火花放电测试仪检验锡条成份,精密一些的测试方案为ICP化学测试法,检测锡条合金成份及杂质含量。锡丝进料检验检测内容,除了合金成份测试外,还需要测试其助焊剂含量、卤素含量、炸锡特性测试、助焊剂腐蚀性测试、线径测试等。助焊剂含量测试方案简单的说就是将一定量锡丝熔化成球,使用溶剂清洗掉助焊剂,烘干后称取获得焊锡质量,以此算得助焊剂含量。助焊剂含量影响焊接品质及焊锡丝使用效果,是锡丝评估不可或缺的内容之一。锡丝卤素含量测试分为两种,定性测试与定量测试,定性测试用于区分锡丝含卤素量是否超过1000ppm, 定量测试则需配合滴定测试计算准确的卤素含有量。定性测试常用的如铬酸银试纸对萃取液的测试可以简单快捷的测定是否含有卤素。需要说明的是,业界无卤的定义为卤素含量<1000ppm, 完全不含卤素是为零卤。炸锡试验基本操作是将一定长度的锡丝如2.5cm熔化于烙铁头,烙铁头温度有铅350oC、无铅380 oC,烙铁头距离桌面高度5cm。桌面上铺设干净的白纸,观察熔锡后白纸上锡珠数量、尺寸,以此评价锡丝焊接使用过程中形成锡珠的机率。焊锡丝线径测试使用游标卡尺或二次元均可准确测定。锡丝助焊剂腐蚀性测试需送实验室执行,常用的测试项目有铜镜试验、铜片试验、SIR等。

1.12 包装材料进料检验技术

包装材料进料检验包含但不限于以下内容:ESD特性测试(表面阻抗测试)、压破测试、跌落测试、吸湿测试、厚度测试、尺寸测试、拉力测试、刺破测试等。如静电袋进料检验需测定表面阻抗,静电袋折叠后表面阻抗。瓦楞纸压破测试、吸湿后压力测试等都是常用的检测项目。

1.13 静电服、静电胶皮、静电鞋、静电手套、手指套、橡胶手套、无尘布、无尘纸、无尘擦拭棒等进料检验

静电服、静电胶皮、静电鞋、静电手套、手指套、橡胶手套、无尘布、无尘纸、无尘擦拭棒等进料检验主要检测其抗静电能力,一般测定表面阻抗及摩擦后静电压数值,以此管控其合格程度。无尘纸、无尘布、无尘擦拭棒等还需要管控其掉毛屑特性,这在进料检验或物料承认过程中需明确其检定标准。


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