在智能手機、可穿戴設(shè)備、汽車電子、工業(yè)控制板等現(xiàn)代電子產(chǎn)品中,焊點雖微不足道,卻是連接芯片、元器件與PCB的“生命線”。一旦焊點失效,輕則功能異常,重則整機報廢。而日常使用中的跌落、振動、熱脹冷縮,甚至裝配時的輕微彎折,都可能對焊點造成致命損傷。
那么,如何提前預(yù)判焊點在機械應(yīng)力下的可靠性?焊點彎曲測試(Solder Joint Bend Test) 正是評估這一關(guān)鍵性能的核心手段。
今天,我們就帶大家深入揭秘這項“看似簡單卻暗藏玄機”的可靠性測試——它測什么?怎么測?哪些產(chǎn)品必須做?又該如何通過設(shè)計規(guī)避風(fēng)險?
一、什么是焊點彎曲測試?
焊點彎曲測試,是一種模擬PCB在實際使用或組裝過程中受到機械彎曲應(yīng)力的加速試驗方法。通過可控地對印制電路板施加彎曲變形,觀察焊點是否開裂、剝離或出現(xiàn)電氣失效,從而評估其抗機械沖擊和疲勞的能力。
通俗理解:就像給電路板“做瑜伽”——輕輕一彎,看焊點會不會“骨折”。
該測試尤其適用于以下場景:
板上安裝有大尺寸BGA、QFN、LGA等面陣列封裝芯片; 產(chǎn)品需經(jīng)歷螺絲鎖緊、卡扣裝配、外殼壓合等工序; 終端使用中可能遭遇跌落、按壓、扭曲(如手機、智能手表、車載模塊)。
二、為什么焊點怕“彎”?
1. 焊點本身很“脆”
傳統(tǒng)錫鉛焊料韌性較好,但如今主流的無鉛焊料(如SAC305)雖然環(huán)保,卻更硬更脆,在反復(fù)或突然的形變下容易產(chǎn)生微裂紋。
2. 應(yīng)力集中效應(yīng)
當(dāng)PCB彎曲時,焊點位于板與元件的交界處,成為應(yīng)力集中區(qū)。尤其是底部填充(Underfill)缺失或設(shè)計不當(dāng)?shù)拇笮酒更c幾乎承擔(dān)全部形變。
3. 熱-機械耦合老化
產(chǎn)品在使用中經(jīng)歷溫度循環(huán)(如手機發(fā)熱→冷卻),焊點已存在微損傷,此時再疊加機械彎曲,極易引發(fā)突發(fā)性斷裂。
三、測試怎么做?3步看懂流程
樣品準備
使用量產(chǎn)狀態(tài)PCB(含真實元器件、涂覆、屏蔽罩等); 在關(guān)鍵信號線上焊接飛線,連接高精度電阻監(jiān)測系統(tǒng)。 執(zhí)行彎曲
將PCB置于測試夾具,設(shè)定目標撓度(如1.0mm); 壓頭以恒定速度下壓,同步記錄電阻變化與載荷力。 結(jié)果判定
Pass:全程電阻穩(wěn)定,卸載后無永久變形;
Fail:電阻跳變、開路,或X光/切片發(fā)現(xiàn)焊點裂紋。
四、哪些產(chǎn)品必須做彎曲測試?
| 智能手機/平板 | ||
| TWS耳機/智能手表 | ||
| 車載ECU/攝像頭模塊 | ||
| 服務(wù)器主板 | ||
| 柔性電路板(FPC)組件 |
五、常見誤區(qū)提醒
“我們的板子很厚,不用測彎曲?!?/strong>
→ 厚板剛性大,一旦受力,應(yīng)力更集中,焊點反而更易斷裂。
“只測一次就過了,沒問題。”
→ 實際使用中可能是多次微彎累積損傷,建議增加循環(huán)彎曲測試。
“電阻沒斷就是好?!?/strong>
→ 微裂紋可能未導(dǎo)致開路,但會加速電遷移或熱疲勞,埋下隱患。
結(jié)語:可靠,從每一個焊點開始
在追求輕薄、高性能、快迭代的今天,電子產(chǎn)品的機械魯棒性往往被忽視。而焊點彎曲測試,正是那道“看不見的防線”,幫我們在產(chǎn)品上市前揪出潛在的“脆弱點”。


