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　　在电子产品组装领域ღ✿★，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ღ✿★。在印制电路板组装（printedcircuitboardassemblyღ✿★，PCBA）中ღ✿★，软钎焊因其加热温度低于450℃而被广泛采用ღ✿★。然而ღ✿★，无论是在生产过程中还是产品服役后ღ✿★，焊点虚焊都是一种常见的故障模式ღ✿★。在电路设计和车间调试中ღ✿★，焊接问题通常都与虚焊有关ღ✿★。

　　根据航天标准QJ2828ღ✿★，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ღ✿★。而《电子电路术语》（T/CPCA1001—2022）则将其定义为表面具有块状ღ✿★、褶皱或堆积的外观bifa·必发(唯一)中国官方网站ღ✿★，显示出不正确的焊料流动或润湿效果差的焊点ღ✿★。

　　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ღ✿★。要实现良好的焊接效果ღ✿★，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ღ✿★，即在界面上生成适当的合金层ღ✿★。因此ღ✿★，在焊接界面上ღ✿★，IMC的形成与否或者形成质量好坏ღ✿★，对焊接接头的机械ღ✿★、化学ღ✿★、电气等性能有关键性的影响ღ✿★。某焊点内部的金相显微镜如图1所示ღ✿★。从内部构造看ღ✿★，IMC是连接两种材料的关键ღ✿★，起着持久牢固的机械和电气连接作用ღ✿★。没有生成或者没有形成良性的IMC黄瓜苹果官方二维码ღ✿★，对焊点来说是灾难性的问题ღ✿★。

　　IMC的生成对焊点的可靠性很重要ღ✿★，但IMC的生成并非一定能形成可靠的焊点黄瓜苹果官方二维码ღ✿★。良好的IMC需要在焊接后焊点界面生成ღ✿★，且形态平坦ღ✿★、均匀ღ✿★、连续及厚度适中ღ✿★，见表1ღ✿★。由表1可知ღ✿★，IMC的厚度ღ✿★、外貌形态ღ✿★、化学结构都会影响焊点的可靠性ღ✿★。

　　焊接是一个涉及金属表面ღ✿★、助焊剂ღ✿★、熔融焊料和空气之间相互作用的复杂过程ღ✿★。熔融的焊料在经过助焊剂净化后的金属表面润湿ღ✿★、扩散ღ✿★、溶解ღ✿★、冶金结合ღ✿★，并与两个或多个被焊接金属表面之间生成IMCღ✿★，从而实现被焊接金属之间电气与机械连接技术黄瓜苹果官方二维码ღ✿★。因此ღ✿★，虚焊（焊接不良）受到焊接材料ღ✿★、焊接温度与时间ღ✿★、焊盘设计等相关方面的影响ღ✿★。

　　冷焊是指在焊接过程中黄瓜苹果官方二维码ღ✿★，钎料与基体金属之间未达到最低要求的润湿温度ღ✿★，或者虽然局部发生了润湿ღ✿★，但冶金反应不完全的现象ღ✿★。冷焊的外观特征为锡膏未完全融化ღ✿★，呈颗粒状ღ✿★；手工焊接焊点冷焊表现为焊点不光滑ღ✿★，焊料内夹杂松香状ღ✿★，也称松香焊ღ✿★。如对冷焊的焊点进行IMC金相分析ღ✿★，要么没有生成合金层ღ✿★，要么合金层太薄（0.5μm）ღ✿★，表现为焊料未连接或焊点强度不足ღ✿★。

　　IMC的厚度随温度和时间的增加而增加ღ✿★，呈一种非线性的函数关系ღ✿★，即温度越高ღ✿★，IMC增加的厚度就越快ღ✿★，且温度升高时bifa·必发(唯一)中国官方网站ღ✿★，形态连续的IMC层有部分断开ღ✿★，焊点内部会形成空洞ღ✿★。因此ღ✿★，PCBA在高温试验环境中易造成焊点的热疲劳ღ✿★，表现在加电测试时ღ✿★，故障焊点电阻会增大黄瓜苹果官方二维码ღ✿★。随着服役时间的增加ღ✿★，增厚的IMC层焊点更容易从焊点内部不连续断开黄瓜苹果官方二维码ღ✿★，直至焊点开路失效ღ✿★，见表2ღ✿★。由表2可知ღ✿★，随着试验板回流焊次数的增多bifa·必发(唯一)中国官方网站ღ✿★，IMC层厚度及形态都发生了较大变化ღ✿★。

　　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ღ✿★，大多数是在环境试验（如高温ღ✿★、温度冲击试验）中或产品服役一段时间后ღ✿★，才会表现出来ღ✿★。其表现形式为电路信号时通时断ღ✿★、忽强忽弱ღ✿★、衰减ღ✿★。

　　可焊性是指熔融焊料润湿某种金属的能力ღ✿★。印制电路板（printedcircuitboardღ✿★，PCB）和元器件的可焊性是关键参数ღ✿★。PCB焊盘的镀层工艺种类较多ღ✿★，焊盘常用的有热风锡铅镀层（hotairsolderlevelingღ✿★，HASL）和化学镀镍/浸金（electrolessnickelimmersiongoldღ✿★，ENIG）ღ✿★。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IMCღ✿★。典型案例如ENIG加工问题ღ✿★，导致金层下的镍层部分腐蚀ღ✿★，使后期焊接不良的“黑盘”现象bifa·必发(唯一)中国官方网站ღ✿★。PCB和元器件镀层的氧化或污染同样会引起焊接不良问题ღ✿★。

　　金（Au）是一种优越的抗腐蚀性材料ღ✿★。它具有化学稳定性高ღ✿★、不易氧化ღ✿★、可焊性好ღ✿★，耐磨ღ✿★、导电性好及接触电阻小的优点ღ✿★。金镀层是抗氧化性很强的镀层ღ✿★，与焊料有很好的润湿性黄瓜苹果官方二维码ღ✿★。因此ღ✿★，在元器件和PCB焊盘镀层上许多环节都用到金镀层ღ✿★。但是ღ✿★，在需要软钎接的部位上使用Au却是有害的ღ✿★，会产生“金脆化”ღ✿★。“金脆化”是指在涂有金涂敷层的表面钎焊时ღ✿★，Au向焊料的锡（Sn）中迅速扩散ღ✿★，形成Au-Sn化合物ღ✿★，如AuSn4ღ✿★。这种化合物为脆性化合物ღ✿★，在应力作用下极易脆断ღ✿★。当Au的含量达到3%时ღ✿★，焊点会明显表现出脆性ღ✿★，从而使焊点机械强度和可靠性下降ღ✿★。如图3（a）所示的PCB焊盘工艺为电镀厚金ღ✿★，金层厚度达到了1.27μmღ✿★，回流焊后富集AuSn4的焊点形态ღ✿★。器件引线段未除金导致的焊点开裂如图3（b）所示ღ✿★。

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

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

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

　　在生产现场ღ✿★，因IMC或金脆引发的焊点虚焊很难被检测发现ღ✿★，更难以界定虚焊点是Cu6Sn5ღ✿★，还是Cu3Sn黄瓜苹果官方二维码ღ✿★。部分焊点外观良好ღ✿★，但当产品经过一系列老化或环境试验后ღ✿★，产品功能异常ღ✿★，经反复排查ღ✿★，才能最终确认该焊点存在虚焊ღ✿★。

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