PCBA冷焊分析

PCBA冷焊分析

日期：2018-03-19

一.概述

　　在电子产品装联焊接中，虚焊现象一直是困扰焊点工作可靠性的一个最突出的问题，特别是在高密度组装和无铅焊接中，此现象更为突出。历史上电子产品(包括民用和军用）因虚焊导致失效而酿成事故的案例不胜枚举。虚焊现象成因复杂、影响面广、隐蔽性大，因此造成的损失也大。在实际工作中为了查找一个虚焊点，往往要花费不少的人力和物力，而且根治措施涉及面广，建立长期稳定的解决措施也不容易。因此虚焊问题一直是电子行业关注的焦点。

　　在现代电子装联焊接中，冷焊是间距<0.5mm^BGA、CSP封装芯片再流焊接中的一种高发性缺陷。在这类器件中，由于焊接部位的隐蔽性，热量向焊球焊点部位传递困难，因此冷焊发生的概率比虚焊还要高。然而由于冷焊在缺陷现象表现上与虚焊非常相似，因此往往被误判为虚焊而被掩盖。在处理本来是由于冷焊现象而导致电路功能失效的问题时，往往按虚焊来处理，结果是费了劲恰效果甚微。冷焊与虚焊造成的质量后果形式相似，但形成的机理恰不一样，不通过视觉图像甄别，就很难将虚焊和冷焊区别开来。它们在生产过程中很难完全暴露出来，往往要用户使用一段时间（短则几天，长则数月甚至一年）后才能暴露无遗。因此不仅造成的影响极坏，后果也是严重的。

二.冷焊

1.定义和特征

　　在焊接中钎料与基体金属之间没有达到最低要求的润湿温度；或者虽然局部发生了润湿，但冶金反应不完全而导致的现象，可定义为冷焊。

　　它表明PCB及元器件的可焊性不存在问题，出现此现象的根本原因是焊接的温度条件不合适。

2.机理

　　冷焊发生的原因主要是焊接时热量供给不足，焊接温度未达到钎料的润湿温度，因而结合界面上没有形成IMC或IMC过薄，如左图所示。有的情况下，界面上还存在着裂缝，如图所示。

　　这种焊点，钎料是黏附在焊盘表面上的，有时表现得毫无连接强度可言。图为一块PCBA上的CSP芯片，由于冷焊，一受力芯片便撕裂下来。器件与焊盘分离后，焊盘表面洁净且呈金属光泽，如右图所示。它与分离后的虚焊点的焊盘表面是完全不同的。

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