一种组装主板(PCBA)可靠性验证方法
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其中可靠性测试包括重工，振动，跌落，重力冲 击，高温高湿，冷热循环和高加速应力筛选，以模 拟运输或极端环境使产品出货几年后可能出现的焊 接问题提前暴露出来；而焊接性评估包括X-Ray， 切片，红墨水，推拉力和锡须检测，充分检测焊接 状况。
该方法也有助于挑选合格的电子元器件，焊锡和 PCB板。
不良及改善方式
以下是RoHS中对六种有害物规定的上限浓度： 1铅 1000ppm以下 4六价铬 1000ppm以下 2水银 1000ppm以下 5多溴联苯（PBB） 1000ppm以下 3镉 100ppm以下 6多溴二苯醚（PBDE） 1000ppm以下
回流焊与波峰焊
回流焊：内部有一个加热电路，将空气或氮气加热到足 够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板，让元件两侧 的焊料融化后与主板粘结。这种工艺的优势是温度易于 控制，焊接过程中还能避免氧化，制造成本也更容易控 制。一般用于SMT(Surface Mounted Technology)贴片较多。
根据短板原理，主板系由成千上万的百度文库子元器件 通过焊接紧密联系在一起的系统，由于一两个焊接 失效特别是关键器件的失效而导致不可用，即使这 些失效在几年后才开始逐步呈现，也是极不划算的。 当然，焊接失效除了跟焊接工艺有关之外，还与 PCB选材，设计，助焊剂和焊接材料本身密切相关。
质量与可靠性的区别
本发明只涉及焊接可靠性验证方面，而不针对焊接 原理及焊接工艺本身，仅对其进行一般性的介绍。本发 明并没有针对每个单独测试的指引，而是有助于决定测 试方式。这通常取决于主板的复杂性，技术和新颖处以 及供应商。
常见的焊接不良改良包括： a．印锡不足，导致虚焊： 增加印锡量，对钢网进行 扩孔或加厚 b．零件引脚可焊性差导 致上锡不良：调整炉温， 更换元件 c．炉温曲线不良，比如 温度低或恒温时间不够等： 调整炉温曲线 d．PCB焊盘可焊性差导 致引脚与焊盘润湿不良： 修整PCB焊盘，改良PCB
其它可能导致焊 接不良的还包括 助焊剂过多/润湿 性不足/活性不够 /不均匀，走板速 度太快，焊接前 未预热或预热温 度过低，PCB本 身工艺问题/零件 脚太密/穿孔不良， 浸锡角度不对， 有气泡/气泡爆裂 形成锡珠等等。
锡须产生机理及避免方法
值得一提的是锡须，禁铅以后，锡须问题冒了出来。其根本 原因是PCB的铜与焊料的锡相互扩散形成的金属互化物或电镀 镀层的残余应力，其严重后果会导致相邻焊脚的短路和尖端放 电，在移动时亦有可能脱落造成金属短路。它在初始常态下是 不会很快呈现的，在某些环境因素例如在热带和昼夜温差较大 的气候作用下几年后问题才会逐渐生长出来，这就需要进行充 分的高温高湿和冷热循环（一般为半个月）来进行模拟，再用 高倍的立体显微镜来进行锡须检测。
一种组装主板 （PCBA）可靠性验 证方法
定义组装主板焊接的验证方式。
Prepared By: Henry.Peng
Issue date: Mar, 30th,2011
1.技术背景 RoHS & WEEE的无卤制程 回流焊与波峰焊 工艺调整 焊接失效 质量与可靠性的区别
2.发明内容 理论原理 验证方式 不良及改善方式 主板验证方式 锡须产生机理及避免方法
波峰焊：让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达 到焊接目的,其高温液态锡保持一个斜面,并由特殊装置 使液态锡形成一道道类似波浪的现象,所以叫“波峰焊”， 一般用于DIP等插件比较多。
工艺调整
一般无铅焊接的炉子最高温度在260以上才能保证 焊膏的融化，而有铅（锡63%铅37%）焊接炉子的最 高温度245-255就行了，要根据板和炉的情况来具体 调节。
3.具体实施方式 流程：标准板，重工板 可靠性验证 (1) 可靠性验证 (2) HASS 具体实施方式 异常流程 焊接性评估：X-Ray，红墨水，切片，推拉力，锡须
检测
RoHS & WEEE的无卤制程
欧盟议会及欧盟委员会于2003年2月13日在其《官方公报》 上发布了《废旧电子电气》设备指令（简称《WEEE指 令》）和《电子电气功设备中限制使用某些有害物质指 令》（简称《RoHS指令》），2006年7月开始执行。
视锡须检测的结果，充分考虑风险和成本，对锡须预防和补 救措施有：控制回焊冷却工艺（每秒4℃以上，使用氮气）；冷 却回火处理；加入镀镍或镀银层；将纯镀锡层高温退火处理； 电镀雾锡，改变结晶结构等；用聚合物制造共性保护层等。
值得注意的是，功能和外观预测试时发现的焊接异 常，包括虚焊，连桥，空洞，生锈，变色等属于质量问 题，通过初步的改良工艺和改进焊接稳定性即可得以解 决。而通过振动，高温高湿，冷热冲击等过程可靠性验 证发现的焊接异常和外观瑕疵问题才属于可靠性的范畴， 需要进一步的制程稳定性改良。
理论原理
针对在组装主板的设计和制造过程中，耐久焊接 缺陷不易呈现的问题；用比产品在正常条件使用所 经受的更为严酷的试验环境，使用可靠性加速的方 法来进行测试，在给定的试验时间内就能获得比在 正常条件下更多的信息。同时，须充分考虑可能的 产品设计/材料不良导致的大规模重工至恶劣的使用， 存储和运输环境，当中可能承受的环境，机构和综 合压力。
在诸多不良因素影响下的焊接状况，初始外观检 测和全功能测试可能均良好，但随着时间的推移和 环境，机构，综合应力的作用下，其潜在的缺陷会 逐渐暴露出来。
验证方式
本发明公开了一种组装主板（PCBA）可靠性验证 方法，用于确认包括计算机类电脑主板在内的焊接 可靠性。该验证方法将预测试外观正常和功能稳定 的组装主板分别经过可靠性测试及焊接性评估，为 制程提供评估结果或为失效分析提供依据。
除温度外，材料，PCB，助焊剂，焊料，焊接工 艺的变更以及成本的剧增亦导致了焊接问题的进一 步加剧，产生开裂，偏位，空洞，爬锡不足，锡须 等焊接失效异常。
当然，焊接失效除了跟焊接工艺有关之外，还与 PCB选材，设计，助焊剂和焊接材料本身密切相关。
焊接失效
据统计，半数以上的主板失效是由于焊接失效引 起的，而大多数公司却没有采用系统化的焊接可靠 性验证方法来进行检测，导致主板由于焊接失效造 成的可靠性不高。其实按照系统的焊接可靠性验证 方法，通过选择合适的测试方法和验证方式，反馈 至制程来控制焊接的质量，达到业界领先的产品质 量是可以实现的。
该方法也有助于挑选合格的电子元器件，焊锡和 PCB板。
不良及改善方式
以下是RoHS中对六种有害物规定的上限浓度： 1铅 1000ppm以下 4六价铬 1000ppm以下 2水银 1000ppm以下 5多溴联苯（PBB） 1000ppm以下 3镉 100ppm以下 6多溴二苯醚（PBDE） 1000ppm以下
回流焊与波峰焊
回流焊：内部有一个加热电路，将空气或氮气加热到足 够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板，让元件两侧 的焊料融化后与主板粘结。这种工艺的优势是温度易于 控制，焊接过程中还能避免氧化，制造成本也更容易控 制。一般用于SMT(Surface Mounted Technology)贴片较多。
根据短板原理，主板系由成千上万的百度文库子元器件 通过焊接紧密联系在一起的系统，由于一两个焊接 失效特别是关键器件的失效而导致不可用，即使这 些失效在几年后才开始逐步呈现，也是极不划算的。 当然，焊接失效除了跟焊接工艺有关之外，还与 PCB选材，设计，助焊剂和焊接材料本身密切相关。
质量与可靠性的区别
本发明只涉及焊接可靠性验证方面，而不针对焊接 原理及焊接工艺本身，仅对其进行一般性的介绍。本发 明并没有针对每个单独测试的指引，而是有助于决定测 试方式。这通常取决于主板的复杂性，技术和新颖处以 及供应商。
常见的焊接不良改良包括： a．印锡不足，导致虚焊： 增加印锡量，对钢网进行 扩孔或加厚 b．零件引脚可焊性差导 致上锡不良：调整炉温， 更换元件 c．炉温曲线不良，比如 温度低或恒温时间不够等： 调整炉温曲线 d．PCB焊盘可焊性差导 致引脚与焊盘润湿不良： 修整PCB焊盘，改良PCB
其它可能导致焊 接不良的还包括 助焊剂过多/润湿 性不足/活性不够 /不均匀，走板速 度太快，焊接前 未预热或预热温 度过低，PCB本 身工艺问题/零件 脚太密/穿孔不良， 浸锡角度不对， 有气泡/气泡爆裂 形成锡珠等等。
锡须产生机理及避免方法
值得一提的是锡须，禁铅以后，锡须问题冒了出来。其根本 原因是PCB的铜与焊料的锡相互扩散形成的金属互化物或电镀 镀层的残余应力，其严重后果会导致相邻焊脚的短路和尖端放 电，在移动时亦有可能脱落造成金属短路。它在初始常态下是 不会很快呈现的，在某些环境因素例如在热带和昼夜温差较大 的气候作用下几年后问题才会逐渐生长出来，这就需要进行充 分的高温高湿和冷热循环（一般为半个月）来进行模拟，再用 高倍的立体显微镜来进行锡须检测。
一种组装主板 （PCBA）可靠性验 证方法
定义组装主板焊接的验证方式。
Prepared By: Henry.Peng
Issue date: Mar, 30th,2011
1.技术背景 RoHS & WEEE的无卤制程 回流焊与波峰焊 工艺调整 焊接失效 质量与可靠性的区别
2.发明内容 理论原理 验证方式 不良及改善方式 主板验证方式 锡须产生机理及避免方法
波峰焊：让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达 到焊接目的,其高温液态锡保持一个斜面,并由特殊装置 使液态锡形成一道道类似波浪的现象,所以叫“波峰焊”， 一般用于DIP等插件比较多。
工艺调整
一般无铅焊接的炉子最高温度在260以上才能保证 焊膏的融化，而有铅（锡63%铅37%）焊接炉子的最 高温度245-255就行了，要根据板和炉的情况来具体 调节。
3.具体实施方式 流程：标准板，重工板 可靠性验证 (1) 可靠性验证 (2) HASS 具体实施方式 异常流程 焊接性评估：X-Ray，红墨水，切片，推拉力，锡须
检测
RoHS & WEEE的无卤制程
欧盟议会及欧盟委员会于2003年2月13日在其《官方公报》 上发布了《废旧电子电气》设备指令（简称《WEEE指 令》）和《电子电气功设备中限制使用某些有害物质指 令》（简称《RoHS指令》），2006年7月开始执行。
视锡须检测的结果，充分考虑风险和成本，对锡须预防和补 救措施有：控制回焊冷却工艺（每秒4℃以上，使用氮气）；冷 却回火处理；加入镀镍或镀银层；将纯镀锡层高温退火处理； 电镀雾锡，改变结晶结构等；用聚合物制造共性保护层等。
值得注意的是，功能和外观预测试时发现的焊接异 常，包括虚焊，连桥，空洞，生锈，变色等属于质量问 题，通过初步的改良工艺和改进焊接稳定性即可得以解 决。而通过振动，高温高湿，冷热冲击等过程可靠性验 证发现的焊接异常和外观瑕疵问题才属于可靠性的范畴， 需要进一步的制程稳定性改良。
理论原理
针对在组装主板的设计和制造过程中，耐久焊接 缺陷不易呈现的问题；用比产品在正常条件使用所 经受的更为严酷的试验环境，使用可靠性加速的方 法来进行测试，在给定的试验时间内就能获得比在 正常条件下更多的信息。同时，须充分考虑可能的 产品设计/材料不良导致的大规模重工至恶劣的使用， 存储和运输环境，当中可能承受的环境，机构和综 合压力。
在诸多不良因素影响下的焊接状况，初始外观检 测和全功能测试可能均良好，但随着时间的推移和 环境，机构，综合应力的作用下，其潜在的缺陷会 逐渐暴露出来。
验证方式
本发明公开了一种组装主板（PCBA）可靠性验证 方法，用于确认包括计算机类电脑主板在内的焊接 可靠性。该验证方法将预测试外观正常和功能稳定 的组装主板分别经过可靠性测试及焊接性评估，为 制程提供评估结果或为失效分析提供依据。
除温度外，材料，PCB，助焊剂，焊料，焊接工 艺的变更以及成本的剧增亦导致了焊接问题的进一 步加剧，产生开裂，偏位，空洞，爬锡不足，锡须 等焊接失效异常。
当然，焊接失效除了跟焊接工艺有关之外，还与 PCB选材，设计，助焊剂和焊接材料本身密切相关。
焊接失效
据统计，半数以上的主板失效是由于焊接失效引 起的，而大多数公司却没有采用系统化的焊接可靠 性验证方法来进行检测，导致主板由于焊接失效造 成的可靠性不高。其实按照系统的焊接可靠性验证 方法，通过选择合适的测试方法和验证方式，反馈 至制程来控制焊接的质量，达到业界领先的产品质 量是可以实现的。