PCBA检验标准--第二部分：焊点基本要求

密级：内部公开DKBA3200.2-2009DKBA华为技术有限公司内部技术标准DKBA3200.2-2009.12代替DKBA3200.22005.06代替Q/DKBA3200.29-2003 PCBA检验标准第二部分：焊点基本要求 2009年12月31日发布 2010年01月01日实施华为技术有限公司Huawei Technologies Co., Ltd.版权所有 侵权必究 All rights reserved 目 录 前 言51范围62规范性引用文件63焊点基本要求63.1焊点外观合格性总体要求73.2典型焊点缺陷123.2.1基体金属暴露123.2.2针孔、吹孔（爆孔）、孔洞等143.2.3焊膏未熔化（回流不充分）153.2.4不润湿（不上锡）163.2.5半润湿（弱润湿/缩锡）173.2.6焊料过多183.2.7受扰焊点213.2.8裂纹和裂缝223.2.9焊料焊锡毛刺243.2.10无铅焊缝撕起 243.2.11泪滴/缩孔254参考文献262010-01-31版权所有，未经许可不得扩散 第25页,共25页Page 25 , Total25 前 言本标准的其它系列标准：DKBA3200.1 PCBA检验标准 第一部分：总要求及应用条件DKBA3200.3 PCBA检验标准 第三部分：SMD组件DKBA3200.4 PCBA检验标准 第四部分：THD组件DKBA3200.5 PCBA检验标准 第五部分：整板外观DKBA3200.6 PCBA检验标准 第六部分：结构件、压接件、端子DKBA3200.7 PCBA检验标准 第七部分：跨接线与对应的国际标准或其它文件的一致性程度：本标准参考IPCA610D的第13章内容，结合我司实际制定/修订。本标准替代或作废的其它全部或部分文件：本标准把PCBA检验标准各部分均应遵守的内容集中于此，并替代DKBA3200.22005.06中的相应内容。与其它标准/规范或文件的关系：本标准上游标准/ 规范： 无本标准下游标准/ 规范： DKBA3128 PCB工艺设计规范 DKBA3144 PCBA质量级别和缺陷类别 DKBA3108 PCBA返修工艺规范 与标准的前一版本相比的升级更改内容：参考序号作者更改内容图8龚岳曦图片更新3.1龚岳曦无铅焊点外观说明删除“合格状态图例”3.2.5龚岳曦修改：半润湿（弱润湿/缩锡）3.2.3龚岳曦增加 图36，图383.2.6.1龚岳曦增加 不合格状态说明;图503.2.8龚岳曦增加 图663.2.9龚岳曦修改 焊锡毛刺本标准由工艺委员会电子装联分会提出。本标准主要起草和解释部门：制造技术研究管理部 供应链质量部本标准主要起草专家：龚岳曦、何大鹏、程洪力、张顺、朱爱兰、雷建辉、冯军本标准主要评审专家：曹曦、殷国虎、秦振凯、许云霞、程荫、黄春光、彭皓、付云第本标准批准人： 周欣本标准主要使用部门：供应链管理部，制造技术中心，其它部门。本标准所替代的历次修订情况和修订专家为：标准号主要起草专家主要评审专家Q/DKBA-Y008-1999（排名不分先后）陈冠方、陈普养、周欣、邢华飞、姜平、张 源、韩喜发、侯树栋、饶秋池、陈国华、贾朝龙、李石茂、肖振芳。Q/DKBA3200.2-2001邢华飞、姜平、李江、陈普养、陈冠方、肖振芳、韩喜发、陈国华、张源、曾涛涛蔡祝平、张记东、辛书照、王界平、曹曦、周欣、郭朝阳、蔡卫东、饶秋池Q/DKBA3200.2-2003肖振芳、邢华飞、惠欲晓、罗榜学曹曦、唐卫东、李江、殷国虎、李石茂、郭朝阳DKBA3200.2-2005.06邢华飞、罗榜学、肖群生、居远道、张国栋、田明援、曹茶花曹曦、殷国虎、李石茂、郭朝阳、刘桑、孙福江、谢荣华、肖振芳DKBA3200.2-2009.12龚岳曦、何大鹏、程洪力、张顺、朱爱兰、雷建辉、冯军曹曦、殷国虎、秦振凯、许云霞、程荫、黄春光、彭皓、付云第PCBA检验标准 第二部分：焊点基本要求1 范围本标准规定了PCBA的软钎焊焊点的总体质量要求和主要种类的焊点缺陷。本标准适用于华为公司内部工厂及PCBA外协工厂的SMT、波峰焊及手工焊后对PCBA上焊点的锡铅焊点和无铅焊点的检验。本部分标准应与本标准的第三、四部分联合使用。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。序号编号名称1IPC-A-610DAcceptability for Electronic Assemblies3 焊点基本要求本标准给出各种级别电子装联产品软钎焊焊点的外观合格性总体要求和典型缺陷，包括SMT焊点、THT焊点、端子焊点。本标准中的焊点的焊接方法包括但不限于回流焊、波峰焊、拖焊、浸焊、烙铁焊、电阻焊。作为例外，引线和焊端外表面浸了锡、钯、金的，其焊点外观检验以具体设计文件要求为准，本标准只能参照执行。不能单凭一般性的外表来判断焊点好坏。合格的焊点必须呈现润湿特征，焊料良好地附着在被焊金属表面。润湿的焊点，其焊缝外形特征是呈凹形的弯液面，判定依据是润湿时焊料与焊盘，焊料与引线 / 焊端之间的界面接触角较小或接近于零度。通常焊料合金的范围很宽，可以表现出从很低甚至接近0度的接触角直到接近90度的接触角。如果焊接面有部分面积没有被焊料合金润湿，则一般认定为不润湿状态，这时的特征是接触角大于90。如图1之A、B所示，焊点润湿角都不超过90度，合格；但C、D所示接触角虽然超过90度，属于例外情况，也是合格的，原因是焊点轮廓由于设计要求延伸到焊接区域外部边缘和阻焊膜。图1 几种典型润湿角度本标准提供了锡铅焊点和无铅焊点可视检查标准，无铅的图片均标以：所有锡铅焊点应当有光亮的，大致光滑的外观，并在被焊金属表面形成凹形的弯液面。通常无铅焊点表面更灰暗、粗糙一些，接触角通常更大一些。其它方面的判断标准都相同。高温焊料形成的焊点表面通常是比较灰暗的。对焊点的执锡（返工）应小心，以避免引起更多的问题，而且执锡也应产生满足验收标准的焊点。3.1 焊点外观合格性总体要求 也见3.2 示出的各种主要软钎焊缺陷图例。图2 焊缝形状最佳l 焊缝表面总体光滑且焊料在被焊件上充分润湿。l 焊接件的轮廓清晰。l 连接处的焊料中间厚边上薄，焊缝形状为凹型。合格l 由于材料和工艺过程不同，例如采用无铅合金时或大质量PCBA冷却较慢时，焊点发暗、发灰，甚至呈有点粗糙。l 焊点润湿角（焊料与元器件之间，以及焊料与PCB之间）不超过90（图1A、B）。l 例外情况：焊料量较大致使其不得不延伸到可焊区域外或阻焊膜处时，接触角大于90（图1C、D）。工艺制程中使用的锡铅合金和无铅合金，焊接主要的差异主要跟跟焊锡的外观表面有关，本标准对这两种工艺提供了相关的外观检验标准.图片中有关对无铅焊接给出了相应的无铅标识.可接受的锡铅和无铅焊点存在着相似的外观特征，但无铅合金更多显示： 粗糙的外观表面（颗粒状或阴暗） 更大的润湿接触角度其他的焊接焊缝标准是一样的（锡铅和无铅的焊料）.从图3图24，是不同焊料合金和工艺条件下的焊点的合格性状态：图3 锡铅焊料；免洗工艺 SnPb Solder，No Clean Process图4 锡银铜焊料，免洗工艺SnAgCu Solder，No Clean Process图5 锡铅焊料，水洗焊剂SnPb Solder，Water Soluble Flux图6 锡银铜焊料，水洗焊剂SnAgCu Solder，Water Soluble Flux图7 锡铅焊料，水洗焊剂SnPb Solder，Water Soluble Flux图8 锡银铜焊料，水洗焊剂SnAgCu Solder，Water Soluble Flux图9 锡银铜焊料，免洗工艺，氮气回流焊SnAgCu Solder，No Clean Process，N2 Reflow图10 锡银铜焊料，免洗工艺，空气回流焊SnAgCu Solder，No Clean Process，Air Reflow图11 锡铅焊料，免洗工艺SnPb Solder，No Clean Process图12 锡银铜焊料，免洗工艺SnAgCu Solder，No Clean Process图13 锡铅焊料，免洗工艺SnPb Solder，No Clean Process图14 锡银铜焊料，免洗工艺SnAgCu Solder，No Clean Process图15 锡铅焊料SnPb Solder图16 锡银铜焊料SnAgCu Solder图17 锡铅焊料SnPb Solder图18 锡银铜焊料SnAgCu Solder图19 锡铅焊料，OSP表面处理SnPb Solder，OSP Finish图20 锡银铜焊料，OSP表面处理SnAgCu Solder，OSP Finish图21 锡银铜焊料SnAgCu Solder图22 锡银铜焊料SnAgCu Solder图23 锡银铜焊料SnAgCu Solder图24 锡银铜焊料SnAgCu Solder3.2 典型焊点缺陷3.2.1 基体金属暴露元器件引线、导体、焊盘表面的暴露的金属基体，例如缺口和伤痕等不能超过引线直径的10（见PCBA检验标准 第四部分 THD组件之3.2.3），导线宽度的20（见PCBA检验标准 第五部分 整板外观之4.9.1）。元器件引线、焊盘图形的侧面，导体，以及在使用液体感光成像阻焊膜的情况下，可以有符合原始设计的裸露的基底金属。某些PCB和导体的表面处理涂层有不同的润湿特征，可能仅仅在规定区域呈现焊料润湿。在这种情况下，应该考虑暴露的金属基体和表面处理涂层的特殊情况，只要其焊仍然具有主要润湿特征，也应该可以表明是合格的。图25 合格的插件引脚或焊盘基体金属暴露图26 合格的SMD焊盘基体金属暴露合格l 导体的厚度面上暴露基体金属l 引线头（引线端面）上暴露基体金属l 有机可焊保护涂层（OSP）焊盘上暴露金属l 不要求有焊缝的地方暴露金属注：作为特例，对于具有矩形引线结构的元器件，见下图：如果来料时其矩形引线末尾一段经过了倒角处理（上图中引脚C面），则这些经倒角处理过的端面，与引脚D面一样，一律视同圆形引线端面。图27 基体金属暴露图28 OSP焊接裸露基底金属合格级别1工艺警告级别2l 因缺痕，划伤，或其他的缺陷，引致在元件引线（除了端头）、导体、焊盘上裸露基底金属，并且不符合PCBA检验标准 第四部分：THT组件3.2.3 中对于元件引线损伤的规定和PCBA检验标准 第五部分 ：整板外观4.9.1中对于导体和焊盘宽度的要求。3.2.2 针孔、吹孔（爆孔）、孔洞等图29 吹孔例1图30 吹孔例2图31 针孔图32 孔洞例1图33 孔洞例2合格级别1工艺警告级别2l 焊点满足所有其它要求的前提下，存在的吹孔（图29、30），针孔（图31），孔洞（图32、33）等。注：如果爆孔影响后续测试工序，或导致违反最小电气间距，则须进行去除处理。不合格级别2l 针孔、吹孔、孔洞等使焊点减小，不能满足最低要求（未图示）。3.2.3 焊膏未熔化（回流不充分）图34 焊膏回流不充分图35 焊膏未熔化图36 焊膏未熔化不合格l 存在未完全熔化的焊膏。3.2.4 不润湿（不上锡）图37 不润湿例 1 图38 不润湿例2不合格l 焊料未按要求润湿焊盘或引线l 焊料未按要求覆盖该种焊端（覆盖不足）注：对扁带“L”形和鸥翼形引脚”中所述的引脚，见图：当其末端（脚趾）的端面未被焊料包覆，而焊点其它部分都满足标准中诸评价要素中规定的合格要求时，焊点判为合格。这样规定的含义是：来料和工艺正常情况下，无论采用什么焊接方法，该处一般都会被焊料润湿，形成一定高度的良好润湿的弯液面。但是，因器件本身制造工艺决定了它不能被良好润湿（端面未镀锡铅）时，或者因其它原因最终未形成良好润湿时，只要符合焊点的其它要求，则是可以接受的。 图39 不润湿例3图40 不润湿例3图41 不润湿例4图42 不润湿例53.2.5 半润湿（弱润湿/缩锡）熔融焊料涂覆在基底金属表面后，焊料回缩，遗留下不规则的焊料疙瘩，但不露基底金属。图43 半润湿例1 不合格l 存在不满足SMT或THT焊缝要求的半润湿现象。 图44 半润湿例2图45 半润湿例33.2.6 焊料过多3.2.6.1 焊料球/飞溅焊料粉末焊料球：焊接后保留在板上的球状焊料。飞溅焊料粉末：回流焊工艺中飞溅在焊点周围的尺寸很小（只有原始焊膏金属粉末尺寸量级）的焊料球。图46 无焊料球/ 飞溅焊料粉末最佳l PCBA上无焊料球/飞溅焊料粉末。图47 焊料球合格例合格l 被免洗焊剂残留物或敷形涂层等粘注或覆盖住的焊料球未违反最小电气间距。注：“被免洗焊剂残留物或敷形涂层等粘住、覆盖住，或焊牢在金属表面”的含义是指在正常使用环境下焊料球不会脱开。图48 焊料球/ 飞溅焊料不合格例1 不合格l 焊料球使得相邻导体违反最小导体间距。l 焊料球未被免洗焊剂残留物或敷形涂层等粘住、覆盖住，或焊料球未焊牢在金属表面（图4649）。l 距离连接盘或导线再0.13mm以内的粘附的焊锡球，或直径大于0.13mm的粘附的焊锡球l 每600平方毫米多于5各焊锡球或焊锡泼溅（0.13mm或更小）l 网状焊锡注：最小的焊锡球尺寸如认定被被免洗焊剂残留物或敷形涂层等粘住、覆盖住，或焊料球焊牢在金属表面可认为其状态合格 图49 焊料球/ 飞溅焊料不合格例2图50 焊料球/ 飞溅焊料不合格例3图51 焊料球/ 飞溅焊料不合格例3图52 焊料球/ 飞溅焊料不合格例43.2.6.2 桥接（连锡）图53 桥接例1不合格l 焊料把不该连在一起的的导体连在了一起。l 焊料与相邻非共用导体和元件连接。图54 桥接例2图55 桥接例3图56 桥接例43.2.6.3 网状飞溅焊料图57 网状飞溅焊料例1不合格l 焊料飞溅成网。l 非焊接部位上锡（无图示）。图58 网状飞溅焊料例23.2.7 受扰焊点图59 易于误认为受扰焊点的合格无铅焊点合格l 图56所示无铅焊点，与锡铅受扰焊点很相像，但这种情况属于合格。图60 受扰焊点例1不合格l 含有由于焊点熔化过程中受到移动而导致应力产生的特征（锡铅合金焊