桶状裂纹是孔内涂层纵向或环向破裂的一种损伤。让人难以处理的是它出现的时机：产品通过了输出测试，通过了功能测试，但直到总装阶段甚至交付后才出现连接丢失错误。

本文将指导您如何读取切片上的裂纹和孔洞、区分其来源以及如何证明错误出现的位置。

1. 为什么装配后会出现裂纹？

孔内电镀是穿透基材材料的细金属管。当电路板弯曲或受到机械力时，这种镀管是应力集中的地方，因为它比周围的材料更硬，但切片很小。

重要的一点：机械应力不会立即导致开裂。它会产生累积的微裂纹，每次弯曲电路板时，裂纹都会进一步扩展。这就是错误出现较晚的原因。

2. 切片上的读取标记

实用注意：如果裂纹位于表面镀层与焊盘的过渡区域，则为角裂纹。如果裂纹在孔体深度的中间并向四周蔓延，通常是板弯曲应力的结果。

3. 区分产基准志 高可能性属于 需要进一步测试 深度中间出现圆形裂纹，同一受影响区域有许多孔洞 装配中的板弯曲应力 涉及弯曲或折断电路板的过程 板边附近或分界线附近的孔洞中出现裂纹 分板时的机械力 划分方法、工具、孔位 已多次重新焊接的孔中螺纹破裂 反复加热会降低镀层和金属间化合物的延展性 重焊次数、热曲线 局部镀层较薄，从一开始就存在缺陷 板材电镀质量 声明的电镀厚度，检查裸板 许多不同地块的同一位置出现裂缝 设计问题或可重复的流程 孔设计、材料、装配工艺

4. 如何证明错误发生在哪个阶段

原则：必须捕获每个步骤后样本的状态，而不是仅仅比较输入和输出。

1. 沿线多点采样：焊接后、分板后、装入外壳后、包装前。
2. 在每个点切割样品：每点至少三个样本以消除随机变化。
3. 比较相同的孔位置：不同点的样品必须在完全相同的孔上切割，否则无法进行比较。
4. 记录工艺参数：夹紧力、板放置、分板工具、螺丝拧紧扭矩。
5. 根据数据得出结论：如果 A 阶段之后的样品没有裂纹，但 B 阶段之后裂纹已经存在，则 B 阶段是主要候选者。

这是一个耗时的过程，但它是从猜测转向证据的唯一方法，而在与客户或供应商交谈时，证据至关重要。

5. 应结合额外测试

• 使用四线法测量孔电阻：检测尚未完全开路的裂纹，从而更早地检测到错误。
• 选取三点弯曲：在受控环境中再现机械应力。
• 振动测试：评估运行时间内的累积效应。
• 焊接前检查裸露电路板：消除电路板供应商提供的电镀错误的可能性。

6. 常见问题

孔中的裂纹是板供应商的错吗？

仅当厚度或电镀质量低于标准时。如果镀层符合标准但仍然出现裂纹，原因往往在于装配或使用过程中的机械应力。

如何在不切割大量样本的情况下及早发现？

在第一批中使用四线孔电阻测量来查找容易增加电阻的孔，然后仅切割这些孔。此方法减少了在保持焦点的同时必须切割的样本数量。

我应该在发货前测试电路板吗？

对于应力风险较高的产品，应根据适用标准进行弯曲测试。该测试有助于在产品出厂前检测开裂趋势。

如果只是裂了几个洞，严重吗？

有。裂纹可能会导致连接完全丧失并导致产品故障。对于安全要求高的产品，验收门槛往往非常严格。

焊接温度会导致孔裂纹吗？

如果热量太高或暴露时间太长，也有可能导致机械应力开裂以外的开裂。有必要比较热曲线和装配条件。

七、结论

孔裂是一个累积误差，因此检测的时间往往远离形成的时间。为了确定原产地，必须在每个阶段取样并在同一孔位置进行比较。

要做的四件事：定位产生弯曲或拉力的台阶；将样品按照阶段标记精确切割一个孔；测量四线孔电阻，得到定量数据；只有在有双向证据的情况下才能得出起源。

参考资料

• IPC-6012 — 刚性印刷电路板技术要求，孔电镀可靠性部分。
• IPC-TM-650 方法 2.1.1 — 显微切片。
• IPC-TM-650 — 弯曲和热循环试验方法。
• IPC-A-610 — 电子装配验收标准，通孔焊点部分。

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热冲击试验是评估焊点可靠性的常用测试。但是，当样品在测试后出现裂纹时，重要的问题不是“是否存在裂纹”，而是“裂纹是由测试产生的，还是预先存在的，只有在受到应力时才会显现出来”。

本文提供了有关在热冲击试验后读取切片裂纹痕迹、区分测试引起的裂纹与预先存在的裂纹以及如何设计测试以获得确定结论的说明。

1. 为什么热冲击试验会导致焊点开裂？

在焊点中，有许多具有不同热膨胀程度的材料：电路板基材、铜镀层、焊锡和元件本体。当温度快速变化时，这些材料不会以相同的速率膨胀，从而在转变点产生集中应力。

要记住的一点是：前三种机制是设计或流程原因，而第四种机制仅暴露预先存在的缺陷。切片有助于区分这两组。

2. 切片上的五个标记

第四条痕迹是区分新裂缝和旧裂缝的最重要事实。氧化的裂纹边缘表明裂纹已经存在足够长的时间，足以使表面暴露在空气中 — 这意味着它在测试之前就形成了。

3. 区分测试裂纹和现有裂纹

最终信号 — 与预测试样本的比较 — 是最有力的证据。如果没有背景图像，任何有关原因的结论都是推测性的。

4. 注意：样品制备中的错误很容易被误认为是真正的裂纹

切割和研磨样品也会产生看起来像裂纹的痕迹。容易混淆的形式：

• 磨料颗粒造成的划痕：平行、均匀的线，通常位于表面。
• 由于剪切力而开裂：出现在样品边缘，沿切削刃方向。
• 拉出的金属毛刺：沿着研磨表面延伸的长而薄的金属条。
• 由于样品点蚀而产生的假间隙：当镶嵌材料未完全吸收时，就会形成空洞。

如何区分：真正的裂纹通常具有与焊点结构相关的方向，并深入材料内部，而制样引起的裂纹通常位于表层，不遵循应力逻辑。

5. 如何设计测试以获得可靠的结论

1. 测试前切割样品：这是一个强制性的、不可替代的比较基准。
2. 记录实际热分布：温度、时间、循环次数、传热速率。
3. 在许多基准处切割样品：经过几个周期和多个周期后，查看进度。
4. 按位置选择型号：位于板边缘、中间和高热质量区域附近的元件。
5. 保留控制样本：同批次，未测试，以消除现有误差。

6. 常见问题

热冲击试验后开裂是焊接工艺故障吗？

不一定。可能是设计（材料选择、元件放置）、焊接轮廓或预先存在的缺陷的结果。有必要读取迹线并将其与背景样本进行比较。

第一个周期中的裂纹图案意味着什么？

通常表明存在预先存在的缺陷或严重的材料问题。同批次测试前需对样品进行检查以确认。

我应该在测试后立即切割样品还是让它冷却然后切割？

切割前应将样品恢复至室温，以避免产生额外的应力。清楚地说明与测试结束时相比的切割时间。

如何区分测试裂纹和磨削划痕？

研磨造成的划痕通常是平行的、均匀的且仅在表面上。应力开裂是结构性的，并深入到材料中。如果不确定的话，就应该再打磨一遍，进行更深层次的观察。

多少个周期就足够了？

取决于适用的标准和评估目标。清楚地说明实际的循环次数并始终有一个对照样本进行比较非常重要。

七、结论

经过热冲击试验后，裂纹只是数据，而不是结论。要了解裂纹的原因，您必须读取其位置、方向、边缘和次要痕迹，然后将其与预测试样品进行比较。

要做的四件事：始终在测试前切割样品；记录实际热分布；观察裂纹边缘，判断是新还是旧；并消除结论前因样品制备而产生假污点的可能性。

参考资料

• IPC-TM-650 — 测试方法、热冲击和热循环试验部分。
• J-STD-001 — 电气焊接和电子组装的要求。
• IPC-TM-650 方法 2.1.1 — 显微切片。
• IPC-A-610 — 电子装配验收标准。

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有一组所有无损检测方法都会忽略的电路板缺陷：结构缺陷。它们位于材料内部、元件底座下方或层与层之间的界面处，这些地方是 X 射线、AOI 和电气测量无法读取的地方。

本文总结了 10 个此类错误，并提供了切片图像上的识别标志以及其他方法无法检测到它们的原因。

1. 十个错误只能通过切片才能看到

2. 误差组属于焊点

这是最常见的一组，也是工厂定期制作切片的主要原因。共同点：所有链接都是隐藏的。

1. 无润湿：锡与表面相邻但未粘合。原因通常是表面污染或氧化。
2. 头枕：两个锡部件机械接触但未形成粘合。这是该组中最难诊断的错误。
3. 金属间化合物层厚或破损：粘合已形成，但质量未达到要求，导致脆性或开裂起始点。
4. 轴承位置空洞大：空洞本身并不是缺陷，但正确位置的大空洞会降低耐用性和导热性。

3. 错误组属于电路板

1. 裂纹成镀孔：通孔焊点最严重的结构错误，导致层间连接丧失。
2. 孔内缺铜：镀层厚度低于要求水平，大电流流过时造成局部过热。
3. 分离基材层：材料层之间的间隙，通常与焊接温度或材料中的残留水分有关。

4. 误差组属于元件和涂层

1. 多层陶瓷电容器破裂：由于弯曲应力而形成裂纹，直到湿气渗透才可能出现裂纹。
2. 保护层剥落：涂层附着力不够好，随着时间的推移，水分和杂质会渗透进去。
3. 局部发热导致断路：切片表明，断路的原因在于热量，而不是过载电流。

5. 为什么其他方法检测不到？

切片的作用不是取代其他方法，而是补充它们所没有的一层信息：内部结构和界面。

6. 什么时候应该主动切断检查？

• 第一批新产品或新工艺。
• 更换电路板、焊膏、元件或散热型材的供应商后。
• 当有人抱怨操作错误但电气测量无法找到原因时。
• 现场出现问题后，一些迹象会随着时间的推移而积累。
• 即使没有问题，也要定期遵循质量控制计划。

7. 常见问题

有什么方法可以替换切片吗？

没有任何方法可以给出有关内部结构的等效结果。光学断层扫描可用于透明样品，但不适用于电路板和金属部件。

切片会破坏图案吗？

是的，模型经过切割和模制，因此无法返回生产。这就是为什么选择一个高度代表性的切割位置很重要。

一个产品运行良好，还需要切割和检查吗？

应在第一批和流程发生变化时完成。早期阶段的良好工作并不能消除随着时间的推移而积累的错误。

我们应该关注上面列表中的哪个错误？

取决于产品。有通孔的多层线路板应重点关注电镀孔；采用 BGA 元件的产品应重点关注 head-in-pillow 和 void 组；陶瓷电容器较多的产品应注意因弯曲而产生的裂纹。

整个批次的切片结果是否具有决定性？

不直接。切片结果仅适用于切割样品。为了得出批次的结论，有必要结合过程数据、其他测试数据和适当数量的样品。

八、结论

本文中的十个缺陷有一个共同点：它们都位于光、X 射线和电流无法到达的地方。这就是为什么切片在电子质量控制中仍然发挥着不可替代的作用。

要做的四件事：为每个产品建立一个单独的严重错误列表；减少首批检验和每次工艺变更后的检验；始终使用对照样品进行切割；并将切片结果与过程数据相结合，而不是仅从图像得出结论。

参考资料

• IPC-A-610 — 电子装配验收标准。
• IPC-6012 — 刚性印刷电路板的技术要求。
• IPC-TM-650 方法 2.1.1 — 显微切片。
• J-STD-001 — 电气焊接和电子组装的要求。

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连接器的电线连接不是焊接而是机械压缩。这意味着决定接头质量的一切都在管体内，任何外部测试都无法读取它。该剖面是查看零件的唯一工具。

本文教您如何读取压接端子部的切片，评估压缩、断线射线、间隙和四种常见的压接模具错误。

1. 为什么受压缝必须用切片进行评估？

• 链接位于挤压管内：从外部无法观察到。
• 外表可能具有欺骗性：看起来很坚固的压接可能仍然容纳比设计更少的线股。
• 压接模具错误仅在解剖样品时出现：模具磨损、尺寸错误或偏心无法用肉眼检测到。
• 迟到的后果：压合不良的接头会增加接触电阻，随着时间的推移会导致局部发热和腐蚀。

2. 结构需要分节阅读

3. 评估压缩

压缩率代表线材受模具挤压时变形的程度。如何评估切片：

1. 失真度：琴弦是否被压平并压在一起，还是仍然保持其圆形形状完好无损？
2. 均匀度：是所有绳子都变形了，还是只有部分绳子受力？
3. 对称性：压缩水平均匀分布在管道圆周上或集中在一侧。
4. 填充水平：管内的体积被绳子填充了多远？

4. 断丝和间隙

这是评估压力接头时两个最重要的标准：

• 断线梁：导线被模具切断，减少了实际的导电切片。允许的断股数取决于适用的标准、质量等级和电线的股数。
• 空间：管内未被电线覆盖的区域。这些空洞为湿气和杂质提供了渗透的途径，随着时间的推移，会导致电偶腐蚀和接触电阻增加。

正确的记录方法：统计每个位置的断裂纤维数量，清楚地说明钢丝中的纤维总数，并描述间隙的位置（在管口、中心、或压缩点的另一侧）。

5. 压接模具常见的四种错误

需要记住的一点是：这四个误差都是肉眼看不见的，只能通过切片来确定。因此，定期切片检查是比依靠目视检查更有效的模具控制手段。

6. 应结合附加测试

1. 拉力测试：测量使接头断裂或松动的力，并将其与标准进行比较。
2. 测量接触电阻：检测导电切片不足的接头。
3. 振动测试和热循环试验：评估工作条件下接头的稳定性。
4. 盐雾腐蚀测试：评估抵抗水分和杂质通过间隙渗透的能力。

7. 常见问题

实现牵引力的压力接头是否意味着它实现了所有方面？

不是真的。压制接头可以达到拉伸强度，但内部仍然存在空洞，从长远来看会导致腐蚀。这两个指标是相辅相成的，不能互相替代。

有多少断线被视为有缺陷？

取决于适用的标准、质量水平和电线股数。需要做的就是明确说出总线数和断线数，然后与约定的标准进行比较。

小多股绳和大少股绳的评价一样吗？

不需要。小型多股绳索需要评估股线之间的均匀性；在具有多根大股线的电线中，每根断裂的股线对传导切片的影响要大得多。

有没有一种方法可以无损地检查压力接头？

X 射线可以用来观察管体的形状和填充水平，但不足以得出纤维变形和断裂纤维数量的结论。最终结论仍需切片。

样品应在受压接头的什么位置切割？

沿着套管头的轴线切割，可以看到管子的整个长度、过渡部分和绝缘夹部分在同一切片中。

八、结论

电线连接是机械压缩的，因此只有在解剖样品时才能看出其质量。需要读取的三项内容是压缩、断线射线和间隙 — 所有这三项都不能通过肉眼或外观检查来评估。

要做的四件事：沿轴线切割以在一个切片中看到整个关节；清楚基准明总线数和断线数；始终包含牵引力测试和接触电阻测量的结果；并定期检查压接模具，因为这是最常见的错误来源，但也最难检测。

参考资料

• IPC/WHMA-A-620 — 电缆和导体组件的要求和验收标准。
• IPC-TM-650 方法 2.1.1 — 显微切片。
• 制造商的科斯机头和压接模具的技术标准。
• UL 486A-486B — 电线连接器标准，压接接头要求部分。

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大功率 LED 和电源模块使用焊点不仅可以导电，还可以导热。这使得它们的焊点评估标准比传统元件更加严格：对于信号元件来说，不重要位置的空洞对于功率元件来说可能是一个严重的问题。

本文提供了有关读取 LED 和电源模块的焊锡层切片、评估金属间化合物层厚度、识别热循环引起的裂纹以及如何验证可靠性的说明。

1. 功率器件与普通器件有何不同？

2. 切片的四个特征

3. 金属间化合物层随工作温度增厚

金属间化合物层在焊接后立即形成，并随着时间的推移继续生长，在高温下生长速度急剧增加。由于功率组件在高温下连续工作，该层在产品生命周期中会显着增厚。

由于该过程发生在整个产品生命周期中，因此仅评估金属间化合物层的初始状态是不够的。结果需要放在实际工作条件的背景下。

4. 与功率元件的空洞

空虚影响两种方式，而不仅仅是一种：

1. 热线：空洞减小了热传导切片，导致热量在元件中积聚，并且结温高于设计。
2. 机械路径：空洞是应力集中点，在热循环时成为裂纹开始的地方。

因此，在评估功率焊接层中的空洞时，有必要记录所有三个参数：面积比、最大空洞尺寸以及相对于主热路的空洞位置。主热路上的空洞比边缘处的空洞严重得多。

5. 常见错误及辨别方法

重要规则：为了确认热循环引起的开裂，必须有未经测试的对照样品。如果没有背景图像，则不能排除预先存在裂缝的可能性。

6. 验证可靠性

1. 选取热循环或热冲击：产生重复应力以揭示开裂倾向。
2. 长时间选取高功率：评估金属间化合物层和空洞的演变。
3. 测量结温或热阻：评估空洞对散热能力的实际影响。
4. 在多个时间点切割样品：测试前、测试间和测试后查看进度。

7. 常见问题

Void 对散热影响有多大？

没有通用阈值，因为它取决于散热器设计、功率和结温要求。该阈值应根据具体产品的热模型确定。

LED 灯坏了是焊点造成的吗？

不一定。这可能是由于发光层、内部连接线或焊点造成的。切片有助于准确确定哪个地板受损。

热循环后是否需要切割样品？

强烈推荐。这是确认裂纹是在测试过程中形成而不是预先存在的唯一方法。

金属间化合物层厚一定不好吗？

并非总是如此，但当超过一定水平时，脆性会增加，可靠性会降低。需要根据元件的实际工况进行评估。

电源模块是否需要穿越多个位置？

是的。切割应在高电流区域、靠近散热器的区域和边缘区域进行，因为热条件和机械条件明显不同。

八、结论

对于功率元件，焊点既是电导体又是热导体，这就是它随着时间的推移而老化的原因。需要监测的两个过程是金属间化合物层增厚和空洞进展 — 如果仅在初始状态下检查，这两个过程都很难检测到。

要做的四件事：将金属间化合物层评估放在实际工作温度的背景下；根据相对于热路的位置写入 void；始终有预测试样品作为对照；并将热循环试验与热阻测量相结合，以获取实际效果的证据。

参考资料

• IPC-A-610 — 电子装配验收标准。
• J-STD-001 — 电气焊接和电子组装的要求。
• IPC-TM-650 方法 2.1.1 — 显微切片。
• 制造商提供的有关热管理和电源组件可靠性的技术文档。

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多层陶瓷电容器（MLCC）是一种结构由数百个陶瓷层和电极堆叠、压制和烘烤成块的元件。这种结构允许在小尺寸下实现大电容，但也使电容器变脆并且对电路板弯曲力非常敏感。

令人担心的是，电容器本体内部的裂纹从外部可能看不到。本文将指导您阅读 MLCC 电容器切片、识别由电路板弯曲引起的裂纹并将其与制造商的分层缺陷区分开来。

1. 为什么 MLCC 电容在地下会失效？

• 脆性陶瓷：抗压性能好，但抗拉、抗弯性能较差。
• 不可见的裂纹：电容器本体的裂纹仍能让电容器在初始阶段正常运行。
• 渐进失败：一段时间后，水分渗透到裂缝中，导致漏电并发展为短路。
• 靠近焊点的位置是薄弱点：这是传递到电容器本体的电路板弯曲力最集中的地方。

2. 切片的四个特征

3. 电路板弯曲造成的裂纹

电路板弯曲引起的裂纹具有颇具特征性的形态，识别这种形态是确定起源的关键：

1. 起点：通常在焊点附近的凝结角处 — 弯曲应力最集中的地方。
2. 兰花方向：以倾斜方向进入冷凝器主体，与冷凝器轴线形成约 45 度的角度。
3. 范围：可以切割多个电极层，在层之间建立桥梁。
4. 次要标志：经常会看到电路板稍微弯曲，或者周围区域的焊点变形。

机理：当电路板弯曲时，硬陶瓷电容器无法相应变形，因此所有应力都集中在焊点附近的区域。裂缝从那里形成。

4. 区分厂家错误

原理：如果错误只出现在板上贴装的电容上，但同批次的单独电容型号没有问题，那么原因更有可能是在组装工艺上，而不是在元件上。

5. 应结合额外测试

• 选取弯曲电路板：根据适用标准的说明，评估电容器仍能承受的曲率阈值。
• 热冲击试验：检测随着热循环而发展的裂纹。
• 测量绝缘电阻和漏电流：检测尚未完全短路的裂纹。
• 查看分板过程：这是生产中产生最大弯曲应力的步骤。

六、生产中如何预防

1. 控制每个阶段的弯曲力：从夹紧、焊接、分板到组装。
2. 布置电容器以避免大的弯曲区域：请勿放置在靠近板边缘或靠近分隔板的位置。
3. 合适的垫设计：避免焊点中锡过多。
4. 为受力位置选择正确类型的电容器：有针对这些位置设计的更灵活的电容器。
5. 按批次和地点检查：重点关注高压力位置，而不是随机检查。

7. 常见问题

MLCC 电容破裂一定是电路板弯曲造成的吗？

不会。也可能是由于热冲击、焊接时过热或制造商的分层缺陷造成的。裂纹的形态和位置是区分的主要依据。

不切割样品可以检测电容器裂纹吗？

超声波扫描或高分辨率 X 射线可用于提供建议，但可靠性有限。切片仍然是验证方法。

破裂的电容器一定会立即失效吗？

不会。在许多情况下，电容器仍能正常工作，只是在一段时间后湿气透过裂缝渗透后才会失效。这就是为什么这个错误很难在后期诊断出来。

切片可以确定裂纹何时形成吗？

不直接。但将切片图像与过程数据以及弯曲和热冲击试验结果相结合可以确定哪个阶段导致了裂纹。

每批应切割多少个电容器？

应根据电路板上的位置来选择：靠近边缘和分界线附近的电容器、电路板中间的电容器、大连线附近的电容器。金额取决于产品的风险级别。

八、结论

MLCC 电容器会累积失效：裂纹在一瞬间形成，但后果会在几个月后显现。切片是查看裂纹和区分根源（电路板弯曲、热冲击或分层缺陷）的主要工具。

要做的四件事：在得出结论之前阅读裂纹形貌；与同批次的单独电容器样品进行比较；检查产生弯曲力的阶段；并将弯曲测试与切片结合起来以获得二维证据。

参考资料

• IPC-A-610 — 电子组装、片式元件的验收标准。
• IPC-TM-650 方法 2.1.1 — 显微切片。
• J-STD-001 — 电气焊接和电子组装的要求。
• 制造商提供的有关多层陶瓷电容器的弯曲应力和机械强度的技术文档。

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片式元件 0201 和 0402 的重量只有千分之几克，其焊点的用锡量也很少。在这种规模下，焊膏量的几十微米的差异足以将成功的焊接变成缺陷，但用肉眼或传统的光学检查很难检测到。

本文将指导您阅读小型芯片元件的焊锡切片，识别三个主要缺陷：立碑、少锡和锡桥，以及影响结果的设计因素。

1. 为什么小型片式元件很难测试？

• 锡量太小：绝对误差较小，但占锡总量的误差比例较大。
• 焊点位于组件两端下方：大多数链接区域是隐藏的。
• 光学检测难于扩大视角：部件较低，看不到脚的底部。
• 容易受操纵影响：拾取头的吸力和轻微的碰撞也会引起移动。

2. 切片的四个特征

3. 剖面上的三个主要缺陷及标志

需要强调的是：立碑不是元件误差，而是焊接过程中的不平衡误差。切片有助于确认元件头下方的间隙，这是此类缺陷的直接证据。

4. 为什么会出现立碑现象？

当焊膏熔化时，表面张力将元件拉向熔化的锡块。如果两端不同时熔化，则拉力不平衡，一端向上翘起。常见原因：

1. 两端热差：由于焊盘周围的铜密度不均匀或由于热交换器的方向。
2. 焊锡膏用量的差异：由于模板或印刷错误，一端有更多奶油。
3. 不对称垫：更大的焊盘或连接到大的铜区域。
4. 一端被氧化：锡的一侧不易被润湿。
5. 锡仍处于熔融状态时的振动或冲击。

5. 设计和模板的影响

6. 应结合附加测试

• 测量剪切力（剪切测试）在焊点上评估结合强度。
• 选取热休克评估小型焊点承受热循环的能力。
• 选取弯曲电路板因为小型芯片元件对弯曲应力敏感。
• 具有扩展视角的自动化测试提高检测圆角错误的能力。

7. 常见问题

0201 部件是否需要定期切割和检查？

建议用于具有高密度小元件的产品，因为这是最容易受到工艺漂移影响的组，并且也很难通过正常测试检测到错误。

X 射线可以用来检查芯片元件吗？

X 射线可显示锡量和空洞，但很难评估焊角形状和润湿状况。对于关于债券的结论，切片仍然是必要的。

焊接前可以检测立碑吗？

没有直接检测，但可以通过热对称焊盘设计和两端均匀的热分布控制来降低风险。

小部件焊点是否需要测量角焊点高度？

可以，但是需要明确测量点，因为尺寸小会导致测量误差增大。应使用高放大倍数和重复测量。

每次评估应削减多少个组件？

按区域选择：一个元件位于低密度区域，一个元件位于高密度区域，一个元件位于电路板边缘附近 – 因为热条件明显不同。

八、结论

小型芯片元件是很难进行常规测试的一组元件，而切片可提供有关连接的直接信息。三个主要缺陷 — 立碑缺陷、锡缺陷、锡桥 — 在切片上都有特征标记，并且都与焊盘设计、模板和热分布有关。

要做的四件事：第一批的断面检验以及工艺变更时；始终以足够高的放大倍率进行拍摄，以看到组件的两端；包括切削力测试以量化耐用性；并将结果与​​钢网设计和焊盘开口率进行比较。

参考资料

• IPC-A-610 — 电子组件、芯片元件和焊膏的验收标准。
• J-STD-001 — 电气焊接和电子组装的要求。
• IPC-TM-650 方法 2.1.1 — 显微切片。
• 该文档推荐了制造商的芯片组件焊盘和模板设计。

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通孔焊点是电路板上承受最大机械应力的焊点类型：元件引脚将力从元件本体传递到电路板，而电镀孔壁必须承受金属与基材之间的膨胀差。因此，这里也是裂缝最早出现的地方。

本文提供了有关读取跨孔焊点、按位置区分裂纹类型以及如何识别焊接、电路板或组装过程中的错误的说明。

1. 通孔焊点为什么容易开裂？

2. 结构需要分节阅读

3. 裂纹的类型及其位置

1. 通孔壁裂纹：裂缝垂直延伸或围绕苗穴壁延伸。这是最严重的形式，因为它会导致板两侧之间的电气连接丢失。
2. 角部裂纹：出现在孔内镀层与表面焊盘之间的过渡区。
3. 筒壁分离：镀层完好无损，但与基材分离。
4. 焊点根部裂纹：裂纹源自圆角的外边缘，通常是由于机械应力造成的。
5. 锡与元件引脚之间的裂纹：焊接步骤或元件引脚涂层中出现问题的迹象。

4. 区分错误来源

原则：原始结论必须基于至少两个数据源 — 切片图像和过程或测试数据。切片图像仅显示缺陷的形状。

5. 孔体渗锡

根据孔体的填充程度评价孔内的锡渗透情况。需要明确说明：

• 计算基准：根据板厚或实际孔长。
• 测量位置：孔中心或孔口附近。
• 双面情况：是板的两面均匀涂锡还是仅一侧涂锡。

对于多层电路板，锡还可以填充内层。在这种情况下，需要观察孔的整个长度，而不是只看两个外侧。

6. 应结合附加测试

1. 测量孔电阻：检测尚未完全开路的裂纹。
2. 热冲击或热循环试验：应用循环应力来检测裂纹趋势。
3. 振动和弯曲测试：评估机械应力的影响。
4. 与电路板供应商交叉检查：比较公布的和实际的电镀厚度。

7. 常见问题

X 光能看到裂纹吗？

可以看到但难以量化，特别是当裂纹很小或位置偏离方向时。切片提供了有关裂纹位置和长度的更清晰信息。

波峰焊接工艺会导致孔裂纹吗？

是的，当温度或暴露时间不合适时。但需要将其与使用过程中因热应力引起的开裂区分开来，因为这两种原因导致的纠正措施不同。

样品应该在热冲击试验之前还是之后切割？

您应该同时执行这两项操作：首先裁剪以获得背景图像，然后裁剪以进行比较。如果没有背景图像，就无法确认裂纹是由测试引起的还是预先存在的。

如何处理钻孔中的毛刺？

将毛刺记录为单独的缺陷，评估对电镀覆盖率和锡附着力的影响。大毛刺通常会导致过渡区电镀不连续。

在厚电路板上切割通孔图案很难吗？

是的，因为大孔长度需要更精确的切割平面。如果孔太长，应使用合适的夹具并从两侧切割。

八、结论

通孔焊点同时承受多种类型的应力，因此裂纹类型也多种多样，且位置也截然不同。切片是识别裂纹位置和形态的主要工具，但原始结论必须附有过程或测试数据。

要做的四件事：捕获孔的整个长度，而不仅仅是板的两侧；明确说明计算锡渗透量的基准；在测试之前始终有一个背景图像；并根据每种类型的应力单独得出结论，而不是将它们分组为“焊接错误”。

参考资料

• IPC-A-610 — 电子装配验收标准，通孔焊点部分。
• J-STD-001 — 电气焊接和电子组装的要求。
• IPC-6012 — 刚性印刷电路板、镀孔优质零件的技术要求。
• IPC-TM-650 方法 2.1.1 — 显微切片。

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QFN 和 DFN 是具有两种类型焊点的组件组，其作用完全不同：侧面的引脚用于连接信号，下方的金属底座既接地又导热。一个产品可能在一组焊点中通过，但在另一组焊点中失败，并且肉眼无法区分。

本文指导如何读取两组 QFN/DFN 焊点的切片、如何评估基材下的空洞以及四种常见错误。

1. QFN/DFN 为何难以评估？

• 侧腿很短：形成圆角的锡量少，容易误判少锡。
• 散热器完全位于下方：肉眼无法看到，无法检查。
• 鞋底下不出现空洞：该产品在初始阶段仍然有效。
• 两组焊点具有不同的标准：相同的切片，两组的结论可能相反。

2. 两组焊点，两套标准

由于两组有不同的标准，QFN/DFN 的切片报告必须将每组的结论分开，而不是将它们分组为“合格焊点”或“失败焊点”。

3. 阅读侧腿部分

1. 湿度：锡是否均匀地分布在脚的边缘和垫上，还是结块？
2. 圆角高度：测量从脚垫表面到脚边缘的距离，清楚基准出基准。
3. 触点宽度：脚与焊盘之间的锡部分是连续的还是有间隙？
4. 圆角内有空洞：如果是，请写出大小和位置。

实际注意事项：对于 QFN/DFN，标准通常侧重于界面处具有金属键，而不需要厚圆角。所以不要仅仅因为圆角低就得出错误的结论。

4. 读取散热器底座的切片

5. 为什么基地下面的虚空很危险？

散热器是元件的主要散热途径。当存在较大空洞时，热量无法逸出到电路板，而是积聚在组件中，从而导致：

• 结温高于设计，缩短元件寿命。
• 接地阻抗增加，影响高频性能。
• 热循环会导致空洞随着时间的推移而扩散，导致焊点更快恶化。

这就是为什么底基层空洞通常比信号焊点中的空洞更严重地被评估。

6. 四个常见错误

7. 如何正确切割 QFN/DFN 样品

1. 垂直于脚排切割让切片同时穿过多个腿。
2. 确保该部分穿过底座的中心查看底座的中心和两个边缘。
3. 至少选择两个组件：一个在板的边缘，一个在板的中间，因为热条件不同。
4. 记录切割方向需要时与引脚排列进行比较。

8. 常见问题

X 光显示鞋底下有空洞，需要割掉吗？

如果空洞较大或位于中心区域，则应进行切割。 X 射线显示整个鞋底的鳞片；切片显示了空洞所在的层以及实际的覆盖范围。

低圆角是错误吗？

不是自动的。对于 QFN/DFN，主要标准是界面处是否存在金属键合。在得出错误结论之前，有必要确定链接。

底座下的空洞是否有一般标准？

该阈值取决于适用的标准和设计的散热要求。评估前应与客户就内部阈值达成一致。

小型 DFN 元件可以切割吗？

可以，但是由于要测量的区域很小，因此您需要仔细准备样本。建议使用冷铸并减少抛光步骤中的力。

除了切片还应该检查什么？

建议在运行时检查结温并测量接地阻抗，因为这两个指标反映了基板下方空洞的实际影响。

9. 结论

QFN/DFN 有两组焊点，其作用不同，因此必须分别评估。侧引脚需确认金属连接；需要评估散热器底座的锡和空洞覆盖率，因为这是组件的主要散热途径。

要做四件事：垂直于脚排并穿过鞋底中心进行切割；对两组焊点分别得出结论；按比例、最大尺寸和位置记录空洞；并在开始之前与客户就评估阈值达成一致。

参考资料

• IPC-A-610 — 电子组件、无针元件和扁平元件的验收标准。
• J-STD-001 — 电气焊接和电子组装的要求。
• IPC-TM-650 方法 2.1.1 — 显微切片。
• 制造商提供的带有散热器的组件的设计和组装说明。

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BGA 是一种整个焊点位于本体下方的元件，无法用肉眼看到，也无法用探针检查。因此，每次对 BGA 的评估都必须经过两道门：X 射线定位，切片确认结构。

本文提供了有关选择要切割的一排球、读取 BGA 球切片、正确测量空洞、识别枕状效应以及在结论时必须说明的限制的说明。

1. 为什么 BGA 比常规焊点更难评估？

• 不可见：焊点完全位于部件主体下方。
• 无法检查每个连接：球的数量很大，不可能检测到每个点。
• 缺陷通常存在于接口处：最难观察的是经常发生错误的地方。
• 昂贵的维修：拆卸并重新焊接 BGA 是一个高风险步骤，很容易损伤整个板。

2. 选择要切割的大理石行

有效方法：垂直于一排球进行切割，使切割面穿过最多球的中心。倾斜切割会扭曲图像，任何测量的数字不再代表球的真实直径。

3. BGA 球切片的四种读取特性

4. 测量 BGA 球中的空洞

需要记录三个参数，而不是只有一个：

1. 空洞面积比球的总切片积。
2. 最大空洞尺寸— 确定应力集中水平。
3. 无效位置— 位于焊盘连接区域、球的中间或封装侧面。

由于这两种方法提供两种不同类型的信息，因此 X 射线报告的空洞率和切片报告的空洞率将不匹配 – 这并不意味着两者都是错误的。

5. 头枕：识别标志

Head-in-pillow 是指焊球已经熔化但焊盘上的焊膏尚未完全熔化，导致两个零件进行机械接触而没有形成金属键合的情况。在切片上，可识别的特征包括：

• 球部分和焊膏部分之间有明显的界限，几乎是两个独立的块。
• 接触面根据球的原始形状均匀弯曲，而不是沿着焊盘变平。
• 在界面处没有看到金属间带。
• 两个部件之间可能存在微小间隙。

通常与枕头效应相关的因素有：封装或电路板的热变形导致焊点在熔化过程中分离、焊膏氧化或两个部件同时达到熔化状态的热分布不足。

6. BGA 切片上的其他四个常见错误

1. 球向一侧压扁：表明压缩不均匀或垫未对准。
2. 两个相邻球之间的锡桥：证实了 X 射线仅提示的锡桥。
3. 缺少包侧链接：包装上的焊盘或包装涂层有问题的迹象。
4. 球颈裂纹：通常与焊后机械应力有关。

7. BGA 投诉五步流程

1. 收集 X 射线数据找出有缺陷的批次和样品，以定位可疑位置。
2. 比较电气数据如果是：哪个引脚、哪个板有错误？
3. 选择切割位置根据有疑问的位置，附有一排参考球。
4. 切割并读取切片根据第 3 节中的四个特征。
5. 根据每种可能性得出的结论：空洞、枕状缺陷、锡桥或机械缺陷 – 不被归为“焊接缺陷”。

8. 常见问题

X 光显示有很大的空洞，需要再切吗？

如果空洞位于轴承区域或需要查明原因，则应进行切割。 X 射线证实无效；切片显示了空洞所在的位置以及周围的连接是否良好。

多少弹珠足以得出结论？

没有固定的数字。边缘至少应有一排弹珠，中心应有一排弹珠，再加上一排控制弹珠。

X 光检查可以诊断出枕头病吗？

困难，因为焊点的外部形状仍然可以正常。即使是切片，也需要仔细观察界面才能识别。

所有的弹珠都应该被切割成一排吗？

取决于目标。如果评估行的均匀性，您应该沿着一行切开以查看该行中的所有弹珠并将它们相互比较。

多孔焊球是否被视为缺陷？

不是自动的。需要考虑尺寸、位置和适用的标准。小而分散的空洞通常是可以接受的；问题在于集中在轴承区域的大空洞。

9. 结论

BGA 评估需要 X 射线和切片：X 射线用于了解查看位置，切片用于了解实际情况。剖面提供 X 射线无法提供的深度信息，但仅适用于切割球的行。

要做四件事：垂直于大理石排切割；同时选择边缘行和中心行；在三个参数中写入 void，而不是一个标度；并根据每种具体的残疾类型得出单独的结论。

参考资料

• IPC-7095 — BGA 设计和组装，内容涉及空洞和焊接缺陷。
• IPC-A-610 — 电子装配验收标准。
• J-STD-001 — 电气焊接和电子组装的要求。
• IPC-TM-650 方法 2.1.1 — 显微切片。

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