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　　在电子产品组装领域★◈✿，焊接和压接是实现电性能连接和导通的两种核心工艺方法★◈✿。在印制电路板组装（printedcircuitboardassembly★◈✿，PCBA）中★◈✿，软钎焊因其加热温度低于450℃而被广泛采用★◈✿。然而★◈✿，无论是在生产过程中还是产品服役后★◈✿，焊点虚焊都是一种常见的故障模式★◈✿。在电路设计和车间调试中★◈✿，焊接问题通常都与虚焊有关★◈✿。

　　根据航天标准QJ2828★◈✿，虚焊是指在焊接过程中连接界面上未形成合适厚度的金属间化合物（IMC）的现象千术光盘★◈✿。而《电子电路术语》（T/CPCA1001—2022）则将其定义为表面具有块状必发官网★◈✿、褶皱或堆积的外观★◈✿，显示出不正确的焊料流动或润湿效果差的焊点★◈✿。

　　IMC是由两个或更多金属组元按比例组成的有序晶体结构化合物★◈✿。要实现良好的焊接效果★◈✿，焊料成分和母材成分必须发生能形成牢固结合的冶金反应★◈✿，即在界面上生成适当的合金层★◈✿。因此★◈✿，在焊接界面上★◈✿，IMC的形成与否或者形成质量好坏★◈✿，对焊接接头的机械★◈✿、化学★◈✿、电气等性能有关键性的影响★◈✿。某焊点内部的金相显微镜如图1所示千术光盘★◈✿。从内部构造看★◈✿，IMC是连接两种材料的关键★◈✿，起着持久牢固的机械和电气连接作用★◈✿。没有生成或者没有形成良性的IMC★◈✿，对焊点来说是灾难性的问题★◈✿。

　　IMC的生成对焊点的可靠性很重要★◈✿，但IMC的生成并非一定能形成可靠的焊点★◈✿。良好的IMC需要在焊接后焊点界面生成★◈✿，且形态平坦★◈✿、均匀★◈✿、连续及厚度适中★◈✿，见表1★◈✿。由表1可知★◈✿，IMC的厚度★◈✿、外貌形态必发官网★◈✿、化学结构都会影响焊点的可靠性★◈✿。

　　焊接是一个涉及金属表面★◈✿、助焊剂★◈✿、熔融焊料和空气之间相互作用的复杂过程★◈✿。熔融的焊料在经过助焊剂净化后的金属表面润湿★◈✿、扩散★◈✿、溶解★◈✿、冶金结合★◈✿，并与两个或多个被焊接金属表面之间生成IMC★◈✿，从而实现被焊接金属之间电气与机械连接技术★◈✿。因此★◈✿，虚焊（焊接不良）受到焊接材料★◈✿、焊接温度与时间★◈✿、焊盘设计等相关方面的影响★◈✿。

　　冷焊是指在焊接过程中★◈✿，钎料与基体金属之间未达到最低要求的润湿温度★◈✿，或者虽然局部发生了润湿★◈✿，但冶金反应不完全的现象千术光盘★◈✿。冷焊的外观特征为锡膏未完全融化★◈✿，呈颗粒状★◈✿；手工焊接焊点冷焊表现为焊点不光滑★◈✿，焊料内夹杂松香状★◈✿，也称松香焊★◈✿。如对冷焊的焊点进行IMC金相分析★◈✿，要么没有生成合金层★◈✿，要么合金层太薄（0.5μm）★◈✿，表现为焊料未连接或焊点强度不足★◈✿。

　　IMC的厚度随温度和时间的增加而增加必发官网★◈✿，呈一种非线性的函数关系★◈✿，即温度越高★◈✿，IMC增加的厚度就越快★◈✿，且温度升高时★◈✿，形态连续的IMC层有部分断开★◈✿，焊点内部会形成空洞★◈✿。因此千术光盘★◈✿，PCBA在高温试验环境中易造成焊点的热疲劳★◈✿，表现在加电测试时★◈✿，故障焊点电阻会增大★◈✿。随着服役时间的增加★◈✿，增厚的IMC层焊点更容易从焊点内部不连续断开★◈✿，直至焊点开路失效★◈✿，见表2★◈✿。由表2可知★◈✿，随着试验板回流焊次数的增多★◈✿，IMC层厚度及形态都发生了较大变化★◈✿。

　　焊点脆化造成的故障一般不会在生产过程中或装焊完后立刻显现★◈✿，大多数是在环境试验（如高温★◈✿、温度冲击试验）中或产品服役一段时间后★◈✿，才会表现出来★◈✿。其表现形式为电路信号时通时断★◈✿、忽强忽弱★◈✿、衰减★◈✿。

　　可焊性是指熔融焊料润湿某种金属的能力★◈✿。印制电路板（printedcircuitboard★◈✿，PCB）和元器件的可焊性是关键参数★◈✿。PCB焊盘的镀层工艺种类较多★◈✿，焊盘常用的有热风锡铅镀层（hotairsolderleveling★◈✿，HASL）和化学镀镍/浸金（electrolessnickelimmersiongold★◈✿，ENIG）★◈✿。如PCB加工过程或存储不当都会造成焊接过程中未形成合格的IMC★◈✿。典型案例如ENIG加工问题★◈✿，导致金层下的镍层部分腐蚀★◈✿，使后期焊接不良的“黑盘”现象★◈✿。PCB和元器件镀层的氧化或污染同样会引起焊接不良问题★◈✿。

　　金（Au）是一种优越的抗腐蚀性材料★◈✿。它具有化学稳定性高★◈✿、不易氧化必发官网★◈✿、可焊性好★◈✿，耐磨★◈✿、导电性好及接触电阻小的优点★◈✿。金镀层是抗氧化性很强的镀层★◈✿，与焊料有很好的润湿性千术光盘★◈✿。因此★◈✿，在元器件和PCB焊盘镀层上许多环节都用到金镀层★◈✿。但是★◈✿，在需要软钎接的部位上使用Au却是有害的★◈✿，会产生“金脆化”★◈✿。“金脆化”是指在涂有金涂敷层的表面钎焊时★◈✿，Au向焊料的锡（Sn）中迅速扩散★◈✿，形成Au-Sn化合物★◈✿，如AuSn4★◈✿。这种化合物为脆性化合物★◈✿，在应力作用下极易脆断★◈✿。当Au的含量达到3%时★◈✿，焊点会明显表现出脆性★◈✿，从而使焊点机械强度和可靠性下降★◈✿。如图3（a）所示的PCB焊盘工艺为电镀厚金★◈✿，金层厚度达到了1.27μm★◈✿，回流焊后富集AuSn4的焊点形态★◈✿。器件引线段未除金导致的焊点开裂如图3（b）所示★◈✿。

　　PCB上焊盘及孔径设计的不合理★◈✿，同样会造成虚焊★◈✿。不合理的焊盘尺寸和孔径可能导致上锡困难★◈✿，从而造成虚焊★◈✿。

　　某司装调生产过程中★◈✿，曾发现多起因PCB上焊盘或孔径不合理导致的虚焊★◈✿。某产品在调试过程中★◈✿，每一批次均发生了某项指标不合格的情况★◈✿。调试工人及设计人员对故障定位到某一器件上★◈✿，但器件测试认定合格★◈✿。对该器件重新焊接后★◈✿，测试指标有好转但仍不合格★◈✿。高低温和板子三防后测试时★◈✿，该故障现象尤为严重★◈✿。经过几批次的生产★◈✿，对焊盘尺寸设计进行验证试验★◈✿，按工艺建议更改焊盘尺寸后千术光盘★◈✿，该故障问题彻底解决★◈✿。

　　航空产品上某滤波器的PCB在装配过程中★◈✿，工人反映此焊盘及孔径过小★◈✿，上锡困难★◈✿。工艺人员查阅了相关设计标准★◈✿、器件资料及设计PCB图★◈✿，焊盘单边尺寸（1.7272mm）远小于标准设计的最小值（2.2000mm）★◈✿。孔径及焊盘比照见表3★◈✿。这种焊盘在装焊过程造成的虚焊★◈✿，则不能靠后期生产中的工艺方法来解决★◈✿。

　　在生产现场★◈✿，因IMC或金脆引发的焊点虚焊很难被检测发现★◈✿，更难以界定虚焊点是Cu6Sn5★◈✿，还是Cu3Sn★◈✿。部分焊点外观良好★◈✿，但当产品经过一系列老化或环境试验后★◈✿，产品功能异常★◈✿，经反复排查★◈✿，才能最终确认该焊点存在虚焊★◈✿。

　　某公司PCBA组件产品在常温下工作正常★◈✿，在高低温工作中始终不正常★◈✿，无法判定其故障原因★◈✿。后经振动测试后发现同一组件板上数个焊点有裂纹★◈✿，才推论出可能是由于焊点IMC层过厚★◈✿，导致焊点发脆（同时电阻增大）★◈✿，产生故障★◈✿，处理方式为报废当批产品★◈✿。但生产中因IMC问题报废产品不易执行★◈✿，IMC或金脆故障引发的焊点异常证据不容易获得★◈✿。因此在实际生产中★◈✿，需要把工作重点放在生产管理的“过程控制”和监控记录上★◈✿，争取通过合理的可制造性设计（designformanufacturability★◈✿，DMF）设计★◈✿、物料质量控制★◈✿、工艺管控或升级★◈✿、生产过程管理等★◈✿，减少虚焊的发生必发官网★◈✿。电路板★◈✿，必发在线登录bifa必发官方网站★◈✿。bifa必发唯一官网登录★◈✿！bifa必发集团