ATP为SSD的PCB组装进行严格可焊性验证测试,确保可靠性和耐久性

2021-07-31 ATP
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ATP PCBA可焊性试验概述:焊接是确保印刷电路板组件(PCBA)上的器件有效粘合形成可靠的机械和电气连接的重要过程。这一过程的一部分称为“浸润”,即焊料中的金属变成熔融液体,与PCB上的金属器件粘合在一起。评估可焊性是测试焊料是否能保证这些连接的过程。这一关键过程必须在PCB组装之前完成,因为焊接不良的零件可能会影响PCB功能,导致缺陷和更高的成本。


ATP PCBA可焊性验证

ATP使用温度应力和外力进行可焊性验证,以验证焊接工艺的可靠性。本文描述了焊接工艺验证中包含的测试项。


目视检查

●自动光学检测(AOI) -通常在焊接过程后进行,AOI是一种非接触的检测方法,摄像头自动扫描PCB的表面缺陷、焊接缺陷和缺失、歪斜、故障和错位的器件。

通过/失败的标准:IPC-610规范

图1.需要检查的PCB器件


●自动x射线检查。检查器件下的焊点,这是普通光学检查设备看不到的。

通过/失败标准:<25%空隙(IPC J-STD-001),开路/短路检查,元件放置,焊料球尺寸/形状检查。

图2.X射线测试设备简化了多层组件的复杂检查。


在线测试流程(ICT)。通过电路板的电路节点,使用电阻和电容等功率参数测量组件性能。

表1.M.2、mSATA和2.5“SSD的在电路测试样本


●SSD功能测试验证。使用ATP Gym&Coach系统在SSD上使用读写测试模式进行老化后验证PCB功能。

测试基准:ATP Gym & Coach系统

测试条件:10次SSD全容量循环


图3.SSD功能测试流程图


●热循环测试。该测试用于确定PCB在极端温度下的耐受性。通过对PCB焊球施加热应力,可以检测焊点裂纹、翘曲、引线损坏和其他缺陷。


ATP在0°C至100°C之间执行1000次热循环测试,并在第500次循环时执行临时检查。 温度以每分钟 14°C的速度上升,PCB在每个极端温度下保持10分钟。


●冲击和振动测试。 在很多嵌入式和工业应用中,PCB会受到冲击和振动等恶劣条件的影响,可能会损坏电路板本身或上面的器件,从而影响PCBA的物理、机械和电气完整性。ATP 执行下面这些冲击和振动测试来确保 PCBA 能够承受此类应用环境。

●非运行时的随机振动

●非运行时的半正弦冲击

●非运行时的方波冲击


●染色试验。该测试用于检测焊球之间以及焊球到焊盘之间的缺陷。将染料注入PCB上,使染料渗入焊点或PCB上的裂缝中。然后将 PCBA 在烘箱中干燥,防止染料沾污。然后用机械方式撬开板子检查焊点、焊球和焊盘下方是否存在染料。

通过/失败标准:遵循 IPC-A-610 规范

图4. 对SSD样品的染色检测结果显示,焊点和焊球上没有裂纹(红色染料渗透)


●截面检查。 也称为微观截面分析,截面测试检查 PCB 的内部质量并提供互连缺陷分析。 它有助于检测内部故障,例如与焊接和电镀相关的故障,以及板层的厚度。


通过/失败标准:金属间化合物 (IMC) 层、焊接状态检查(例如:无浸润、冷焊、去浸润等)


关键点

焊接缺陷会影响 PCB 组件的功能。 这就是为什么ATP要确保所有 PCB 器件通过焊接过程有效结合的原因。 ATP 通过严格的测试来评估可焊性,例如目视检查、热循环、冲击和振动、染色以及截面检查。


ATP 的 PCB组装测试方法是 ATP 开发和执行的许多可靠性和耐久性测试的一部分,保证严格遵守最高质量标准。 ATP致力于提供高性能和高耐用性的NAND闪存产品,以确保总成本 (TCO)下的最佳价值。

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