1. 何為潤濕平衡實(shí)驗(yàn)

為了避免大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)元器件焊盤/引腳錫量太少問題，業(yè)界往往會(huì)提前對元件進(jìn)行焊錫潤濕平衡實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證元器件可焊性。潤濕平衡測試的目的時(shí)檢測PCBA的可焊性是否能夠滿足使用要求，并由此判斷潤濕性不良的原因。潤濕平衡實(shí)驗(yàn)可以分為錫球法和錫槽法。

2. 潤濕平衡實(shí)驗(yàn)基本原理和過程

潤濕平衡實(shí)驗(yàn)的受力涉及了焊錫對元件的浮力和焊錫潤濕元件時(shí)形成向下的拉力(潤濕力)。潤濕平衡實(shí)驗(yàn)步驟是將待測元件樣品固定在焊錫天平的頭部，然后在檢測部位涂覆助焊劑并將天平歸零。隨著天平頭部或焊錫平臺的移動(dòng)，樣品會(huì)接觸到焊錫。焊錫在接觸樣品后會(huì)產(chǎn)生浮力作用，浮力被被規(guī)定為負(fù)值。當(dāng)焊錫開始潤濕樣品后會(huì)對樣品形成向下的潤濕力，拉力被規(guī)定為正值。隨著潤濕的持續(xù)進(jìn)行，潤濕力會(huì)逐漸與浮力達(dá)到平衡并在隨后超過浮力。

當(dāng)樣品開始離開脫離焊錫時(shí)浮力開始下降。在樣品離開焊錫液的瞬間，焊料對樣品不在施加浮力，且此時(shí)拉力最大。最后焊錫不再施加拉力。

圖1. 潤濕平衡實(shí)驗(yàn)流程圖。

3. 潤濕平衡實(shí)驗(yàn)應(yīng)用例子

銅片錫槽法: 將銅片浸入助焊劑中3-5mm，浸入的深度要大于再錫槽的浸入深度。測試參數(shù)見表1.

表1. 錫槽法潤濕平衡實(shí)驗(yàn)參數(shù)。

4. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果解讀

測試時(shí)間越短說明PCB越快被潤濕。最大潤濕力越大意味著焊料對母材的潤濕性越強(qiáng)，沾錫量越多。潤濕性的好壞影響焊接結(jié)果。潤濕速度慢需要更長的焊接時(shí)間，而過長焊接時(shí)間會(huì)增加金屬間化合物層厚度從而影響焊點(diǎn)機(jī)械強(qiáng)度。對于回流焊工藝，回流曲線的恒溫區(qū)能夠允許焊料助焊劑去除焊接表面氧化層，從而提高潤濕性。過短地恒溫區(qū)持續(xù)時(shí)間不利于潤濕性的改善，因此回流曲線的制定應(yīng)以充分分析元器件潤濕性為前提。