IPC-A-610G第5部分焊接.pdf

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1、5 焊接焊接 IPC-A-610G-CN 2017年10月 5-1 本章确立了所有焊接类型连接的可接受性要求，例如表面贴装、端子、通孔焊接等。虽然标准的制 定已经考虑了1级、2级、3级产品不同的应用要求和环境差异，但是焊接工艺的本质决定了一个可 接受的连接对于三个级别会表现出相同的特征，而一个不可接受的连接很可能对所有三个等级都是 拒收的。 连接要求的描述中已在适当的地方具体注明了所使用的焊接工艺类型。但无论使用下列哪种焊接方 法，本章的连接要求都适用： 焊接烙铁 阻抗焊接设备 感应焊、波峰焊或拖焊 再流焊接 通孔再流焊接 作为上述情况的例外，还有一些专用的焊接表面处理，例如浸镀锡、钯、金等，

2、需要建立不同于 本文件所述要求的专用验收条件。此类专用条件应该基于设计、工艺能力和性能要求而定。 润湿情况并非总是能根据表面外观判断。实际应用中种类繁多的焊料合金可能产生典型的从很小 或接近0到几乎90的接触角。可接受的焊接连接应当应当在焊料与焊接面熔合处呈现出明显的润湿 和附着性。 焊接连接的润湿角（焊料与元器件可焊端以及焊料与PCB的连接盘间）不应当不应当超过90，见图5- 1的A和B。例外的情况是当焊料轮廓延伸到可焊端边缘或阻焊剂时润湿角可以超过90（凸面）， 见图5-1的C和D。 图 5-1 5 焊接焊接 90 90 A B C D 5 焊接焊接 5-2 2017年10月 IPC-A-

3、610G-CN 本章包括以下内容: 5.1 焊接可接受性要求焊接可接受性要求 5-3 5.2 焊接异常焊接异常 5-4 5.2.1 暴露金属基材 . 5-4 5.2.2 针孔/吹孔 . 5-6 5.2.3 焊膏再流 5-7 5.2.4 不润湿 5-8 5.2.5 冷焊/松香焊接连接 5-9 5.2.6 退润湿 . 5-9 5.2.7 焊料过重 5-10 5.2.7.1 焊料球 . 5-11 5.2.7.2 桥接 . 5-12 5.2.7.3 锡网/泼锡 5-13 5.2.8焊料受扰 5-14 5.2.9 焊料开裂 . 5-15 5.2.10 拉尖 . 5-16 5.2.11 无铅填充起翘 .

4、5-17 5.2.12 无铅热撕裂/孔收缩 . 5-18 5.2.13 焊点表面的探针印记和其它类 似表面状况 5-19 5.2.14 部分可视或隐藏的焊接连接 .5-20 5 焊接焊接 (续续) 5 焊接焊接 IPC-A-610G-CN 2017年10月 5-3 有关焊接异常的例子,见5.2节。 目目标 - 1，2，3级 焊料填充基本平滑，对连接的零部件呈现良好润湿。 零部件的轮廓容易分辨。 焊料在被连接部件上形成羽毛边缘。 填充呈凹面状。 图 5-2 图 5-3 可接受可接受 - 1，2，3级 有些材料和工艺，例如：无铅合金、大热容PCB引起的慢 冷却，可能导致干枯粗糙、灰暗或颗粒状。这种

5、与材料和 工艺相关的焊料外观，属正常现象。这样的焊接连接是可 接受的。 焊接连接润湿角（焊料与元器件之间和焊料与连接盘之间， 见图5-2）不超过90，见图5-1的A和B。 例外的情况是当焊料轮廓延伸到可焊端边缘或阻焊膜时， 润湿角可以超过90，见图5-1的C和D。 使用锡铅合金的工艺与使用无铅合金的工艺所产生的焊接连接的主要区别是焊料的外观。本标准 提供了锡铅和无铅连接的目视检查要求。本标准中，特指无铅连接的图例将用图5-3中的符号来标 识。 可接受的锡铅连接与无铅连接可能呈现相似的外观，但无铅合金更可能表现粗糙（颗粒状或灰暗） 或较大的润湿角。 锡铅合金和无铅合金的焊料填充要求相同。 典型的

6、锡铅连接具有绸缎般润泽的表面，外观通常都很平滑，呈现如图例中所示的被焊物体间填 充的焊料那种凹月面的润湿状态。高温焊料可呈干枯状。进行焊接点的修饰（返工）要有判断力， 防止造成另外的问题，并且得到的结果要达到适用级别的可接受性要求。 5.1 焊接可接受性要求焊接可接受性要求 1 2 5 焊接焊接 5-4 2017年10月 IPC-A-610G-CN 某些印制电路板和导体的表面涂层具有不同的润湿性，可能只在某些特定区域呈现焊料润湿。在 这类情况下，只要焊接处获得的润湿特征是可接受的，金属基材或表面涂层的暴露应该视作正常 情况。 可接受可接受 1,2,3级级 金属基材暴露于： 导体的垂直面。 元器

7、件引线或导线的剪切端。 覆盖连接盘的有机可焊性保护膜（OSP）。 不要求焊料填充的区域露出表面涂层。 图 5-4 图 5-5 图 5-6 5.2 焊接异常焊接异常 5.2.1 焊接异常焊接异常 暴露金属基材暴露金属基材 5 焊接焊接 IPC-A-610G-CN 2017年10月 5-5 可接受可接受 1 级级 制程警示制程警示 - 2，3级级 元器件引线、导体或连接盘表面由于刻痕、 划伤或其它情况导致的金属基材暴露未超出 7.1.2.4节及8.2.2节对引线的要求和10.3.1节 对导体和连接盘的要求。 图 5-7 图 5-8 缺陷 - 1，2，3级 元器件引线、导体或连接盘表面由于刻痕、 划

8、伤、或其它情况导致的金属基材暴露超出 了7.1.2.4节及8.2.2节对引线的要求和10.3.1 节对导体及连接盘的要求。 5.2.1 焊接异常焊接异常 暴露金属基材暴露金属基材 (续续) 5 焊接焊接 5-6 2017年10月 IPC-A-610G-CN 图 5-9 可接受性可接受性 1级级 制程警示制程警示 - 2，3级级 有吹孔（见图5-9，图5-10）、针孔（见图5- 11）、空洞（见图5-12，图5-13）等，只要 焊接连接满足所有其它要求。 图 5-10 图 5-11 图 5-12 图 5-13 缺陷 - 1，2，3级 针孔、吹孔、空洞等使焊接连接降低至低要 求以下（未图示）。 5

9、.2.2 焊接异常焊接异常 针孔针孔/吹孔吹孔 5 焊接焊接 IPC-A-610G-CN 2017年10月 5-7 图 5-14 图 5-15 缺陷 - 1，2，3级 焊膏再流不完全 。 图 5-16 图 5-17 5.2.3 焊接异常焊接异常 焊膏再流焊膏再流 5 焊接焊接 5-8 2017年10月 IPC-A-610G-CN IPC-T-50 对不润湿的定义是：熔融的焊料不能与金属基材（母材）形成金属键合。本标准中金属 基材亦包括表面涂层，见5.2.1节。 缺陷 - 1，2，3级 焊料没有润湿要求焊接的连接盘或焊接端。 （见图5-18、图5-19、图5-20为元器件焊接 端；图5-21为屏

10、蔽层焊接端；图5-22为导线 焊接端。） 焊料覆盖率未满足具体类型焊接端的要求。 图 5-18 图 5-19 图 5-21 图 5-20 图 5-22 5.2.4 焊接异常焊接异常 不润湿不润湿 5 焊接焊接 IPC-A-610G-CN 2017年10月 5-9 IPC-T-50对冷焊接连接的定义是：焊接连接呈现出润湿不良及灰色多也外观。（这是由于焊料杂 质过多，焊接前清洁不充分，和/或焊接过程中加热不足造成的。） IPC-T-50对松香焊接的定义是：从外观上看与冷焊接几乎完全相同，有残留的松香分离待焊接表 面的迹象。 缺陷 - 1，2，3级 冷焊（见图5-23）或松香焊接连接（未图示） 导致

11、的不润湿或不完全润湿。 图 5-23 IPC-T-50对退润湿的定义是：熔融焊料涂覆在金属表面上然后焊料回缩，导致形成由焊料薄膜覆 盖且未暴露金属基材或表面涂层的区域分隔开的不规则焊料堆的一种状况。 缺陷 - 1，2，3级 退润湿现象导致焊接连接不满足填充要求。 图 5-24 5.2.5 焊接异常焊接异常 冷焊冷焊/松香焊接连接松香焊接连接 5.2.6 焊接异常焊接异常 退润湿退润湿 5 焊接焊接 5-10 2017年10月 IPC-A-610G-CN 图 5-25 图 5-26 图 5-27 图 5-28 金属壳元器件金属壳元器件 考虑到元器件的预期工作环境，应该评估金属 封装本体表面的焊料

12、泼溅或上锡对元器件的气 密性能和搞辐射加固性能的影响，见图5-28。 如果不要求或不会危及元器件的长期电气性能， 金属化表面的焊料泼溅是可接受的。 下面标准里，“裹挟”、“包封”和“连接” 是指产品在使用环境下不会造成颗粒物的移动。 确定外来物在产品工作环境下是否会松动后移 动的方法应该由制造商和用户协商确定。 5.2.6 焊接异常焊接异常 退润湿退润湿 (续续) 5.2.7 焊接异常焊接异常 焊料过量焊料过量 5 焊接焊接 IPC-A-610G-CN 2017年10月 5-11 焊料球是指焊接后留下的球形焊料。包括再流焊期间从焊膏中飞溅在连接点周围的焊料粉大小的球。 用于确定导电颗粒（焊料球

13、、锡溅或泼锡）是否可被移动的方法应该由制造商和用户协商确定。 目标 - 1，2，3级 印制电路组件上无焊料球现象。 图 5-29 可接受 - 1，2，3级 焊料球 被裹挟、包封或连接，例如裹挟在免洗残留物 内，包封在敷形涂覆层下，焊接于金属表面，埋入阻 焊膜或元器件下。 焊料球不违反最小电气间隙。 图 5-30 缺陷 - 1，2，3级 焊料球未被裹挟、包封、连接或在工作环境会引起焊 料球移动。 焊料球违反最小电气间隙。 图 5-31 图 5-32 图 5-33 图 5-34 5.2.7.1 焊接异常焊接异常 焊料过量焊料过量 焊料球焊料球 5 焊接焊接 5-12 2017年10月 IPC-A-

14、610G-CN 图 5-35 图 5-36 缺陷 - 1，2，3级 横跨在不应该相连的导体上的焊接连接。 焊料跨接到毗邻的非公共导体或元器件上。 图 5-37 图 5-38 5.2.7.2 焊接异常焊接异常 焊料过量焊料过量 桥 连桥 连 5 焊接焊接 IPC-A-610G-CN 2017年10月 5-13 图 5-39 图 5-40 目标 - 1，2，3级 无泼锡或锡网。 可接受 - 1，2，3级 泼锡或金属颗粒满足下列要求： 连接/裹挟/包封于PCA表面或阻焊膜上，或 焊接于金属表面。 未违反最小电气间隙。 缺陷 - 1，2，3级 锡网。 泼锡未被连接、裹挟、包封。 金属元器件表面的泼锡影

15、响外形、装配功能， 如损伤气密性元器件的密封罩。 违反最小电气间隙。 5.2.7.3 焊接异常焊接异常 焊料过量焊料过量 锡网锡网/泼锡泼锡 5 焊接焊接 5-14 2017年10月 IPC-A-610G-CN 图5-41（无铅）和图5-42（锡铅）中所示的可接受的带有冷却纹的焊点表面外观，更可能发生于 无铅合金中，并不是焊料受扰的情况。 可接受 - 1，2，3级 无铅和锡铅焊接连接呈现： 冷却纹，见图 5-41. 二次再流，见图 5-42. 图 5-41 图 5-42 缺陷 - 1，2，3级 焊点冷却期间因移动而形成的特征为表面不 平坦的受扰焊点。 图 5-43 图 5-44 5.2.8 焊接异常焊接异常 焊料受扰焊料受扰 5 焊接焊接 IPC-A-610G-CN 2017年10月 5-15 图 5-45 缺陷 - 1，2，3级 焊料开裂或有裂纹。 图 5-46 图 5-47 5.2.9 焊接异常焊接异常 焊料开裂焊料开裂 5 焊接焊接 5-16 2017年10月 IPC-A-610G-CN 图 5-48 缺陷 - 1，2，3级 拉尖，违反组件最大高度要求或引线伸出要 求，见图5-48. 拉尖，违反最小电气间隙，见图5-49-A和图 5-50。 图 5-49 图 5-50 A 5.2.10 焊接异常焊接异常 拉尖拉尖 5 焊接焊接 IPC-A-610G-CN 2017年10月