客户直接发来了一封措辞极其严厉的投诉邮件,说如果下一批再出问题就全部退货加索赔,他们老板在会议室里拍桌子问工艺团队到底怎么回事,工艺团队的人把测试报告翻出来一遍一遍地给老板看,说你看我们八百小时老化都过了啊,老板一句话就把他们噎回去了。你测试过了跟我客户用了半年就坏有什么关系?
干了十几年可靠性焊接,我可以非常负责任地告诉你,这种"测试全过但现场翻车"的问题十次里面有八次不是你的测试方法有问题,是你的测试条件跟客户的真实使用场景之间存在一个巨大的鸿沟,你在实验室里用标准条件跑出来的数据,根本就代表不了产品在客户那边实际工况下的表现,你的测试正在给你"演戏",而你还信以为真。 你仔细想一下就明白了,实验室里的可靠性测试条件跟客户的真实使用场景到底差在哪里——实验室里的高温高湿老化一般是八十五度、百分之八十五相对湿度,温度是恒定的,湿度也是恒定的,但客户那边的户外安防摄像头装在沙漠边缘的电线杆上,白天地表温度能到七十度,晚上能降到零下五度,昼夜温差七十五度,而且沙漠地区的湿度虽然低但昼夜温差带来的结露效应比你实验室里恒定百分之八十五湿度的腐蚀力强得多,因为结露是反复发生的,每次结露水膜形成、蒸发、再形成,这个循环过程对焊点的腐蚀是实验室恒定湿度条件的三到五倍;再比如冷热冲击测试,实验室一般是零下四十度到一百二十五度之间循环,每个温度保持三十分钟,但客户那边的摄像头白天被太阳直射 PCB 表面温度能到九十度,晚上辐射散热能到零下十五度,而且这个温度变化不是均匀的,是有太阳的时候急剧升温、没太阳的时候急剧降温,升温速率和降温速率都比实验室快得多,这种非均匀的快速温度变化对焊点内部金属间化合物层产生的热应力是实验室标准循环的两到三倍,你在实验室里跑五百小时没事,不代表在客户那边跑五百个昼夜循环也没事,因为应力的大小和加载速率完全不一样。
根据我们这么多年在户外安防、车载电子、军工装备这些使用场景极其恶劣的产品上反复跟可靠性死磕总结出来的经验,要让你的测试数据真正能代表客户的使用场景你必须同时做到三件事:
第一你的测试条件必须根据客户的实际使用环境重新定义,不能照搬 IPC 或者 JEDEC 的标准条件,比如中东户外场景你就应该把高温高湿老化的温度设在九十五度而不是八十五度,湿度设在百分之九十而不是百分之八十五,冷热冲击的低温端设在零下二十度而不是零下四十度,高温端设在一百零五度而不是一百二十五度,因为客户那边根本不会到零下四十度也不会到一百二十五度,你用超出实际工况的条件去测,测出来的数据要么过度设计浪费成本,要么根本反映不了真实失效模式;
第二你的锡膏必须能扛住这种非标准条件下的长期腐蚀,普通免洗锡膏的卤素残留在标准测试条件下可能八百小时都没事,但在接近真实工况的高温度循环加结露条件下,三百小时残留里的卤素就开始跟水分反应生成氢卤酸腐蚀焊点内部了,你测试全过但客户那边半年就坏就是这个原因;
第三也是最关键的,你的回流焊曲线必须为长期可靠性服务而不是为短期外观服务,很多人调曲线就盯着焊点饱满、AOI 过、外观光亮,从来不去想这个曲线跑出来的金属间化合物层厚度和形貌能不能扛住五年十年的温度循环,我们的标准是金属间化合物层厚度必须控制在三到五微米之间,太薄了结合力不够长期热循环会开裂,太厚了化合物层本身变脆一受力就碎,这个窗口你不用专门针对可靠性开发的锡膏根本控不住。 我们佳金源有一款8MNTTP(5RNTT)超长寿命无铅高温锡膏,就是专门给户外安防、车载电子、军工装备这类使用环境极其恶劣、可靠性要求变态高的场景开发的,卤素含量控制在一百五十到两百ppm之间,是我们产品线里卤素最低的一款,焊剂用的是高纯度有机酸型体系不含任何卤素活性剂,回流焊之后焊点内部几乎没有腐蚀性残留,我们自己在好几个做户外安防和车载 T-Box 的客户那里验证过,用8MNTTP焊完之后加一道水洗,在九十五度百分之九十湿度的条件下跑一千小时老化,焊点腐蚀率不到千分之二,而普通免洗锡膏在同样条件下跑五百小时腐蚀率就超过了百分之五,那个户外安防客户拿回去试了三批。
第一批在他们自己改良过的测试条件下跑了一千二百小时零腐蚀,直接拿着这个数据去跟中东客户谈判,客户看完测试报告之后不但没退货还追加了两万套的订单,他们工艺部的人跟我说这是他们入行八年以来第一次靠可靠性数据把客户说服了而不是靠嘴皮子。而且这款锡膏的金属间化合物层生长控制得极其稳定,用0307/105/305/00507BN多元合金粉体系做支撑,Type4细粒径,回流焊之后化合物层厚度能稳定锁定在三点五到四点五微米之间,在零下二十度到一百零五度的快速温度循环下跑两千次,焊点零开裂零微裂纹,这个数据我们在车载客户那边跑了大半年才稳定下来,你直接拿去用就行。 还有一个细节你必须注意,户外和车载这类长期可靠性场景的回流焊冷却速率必须控制在一点五到三摄氏度每秒之间,绝对不能用风冷猛吹,因为快速冷却会在焊点内部残留巨大的热应力,这个应力在短期测试里根本看不出来,但在客户那边跑个一两年温度循环一累积,应力集中的地方就会从金属间化合物层中间开始开裂,水分顺着裂纹渗进去一腐蚀整个焊点就废了,我们用8MNTTP的时候冷却速率设定在两摄氏度每秒,恒温区控制在一百八十度保持八十秒让焊剂充分排气,回流区峰值温度二百四十五度,预热区升温速率一点五摄氏度每秒,这套曲线跑下来焊点内部应力小、化合物层致密、残留少,短期测试和长期可靠性双杀。 可靠性测试全过但客户现场翻车这个事儿说到底就是你的测试条件跟真实使用场景脱节了加上你的锡膏残留扛不住长期腐蚀,你在实验室里跑再多标准测试都是在自己骗自己,不如直接根据客户的真实使用环境重新定义测试条件,再换一款卤素压到两百ppm以下的超长寿命锡膏从材料层面把腐蚀根源掐掉,测试数据才能真正代表产品的实际寿命。
全国服务热线
咨询电话