激光焊中6337焊锡丝焊点疲劳失效是什么原因 怎么解决

6337焊锡丝焊点疲劳失效的原因

一、热循环因素

　　温度变化幅度

在电子产品的工作过程中，会经历开机、关机以及不同工作模式的切换，这使得焊点会承受频繁的温度变化。例如，在一些工业控制设备中，电路板上的焊点可能会在短时间内从室温升高到较高的工作温度，又迅速冷却。如果温度变化幅度较大，焊锡材料内部会产生热应力。6337 焊锡丝(含 63% 锡和 37% 铅)的热膨胀系数与被焊接的元器件引脚和电路板焊盘材料(如铜)不同。在温度变化时，由于不同材料的膨胀和收缩程度不一致，焊点处就会产生周期性的拉伸和压缩应力。

热循环频率

频繁的温度变化(即高频率的热循环)会加剧焊点的疲劳。像一些用于通信基站的电源模块，其电路板上的焊点可能每小时甚至每分钟都会经历多次温度波动。随着热循环次数的增加，焊点内部的微观结构会逐渐受损，微裂纹开始出现并扩展，最终导致疲劳失效。

二、机械振动因素

外部振动源

当电子设备安装在有振动源的环境中时，如汽车电子设备、航空航天设备中的电路板，机械振动会传递到焊点上。6337 焊锡丝形成的焊点在振动过程中，会受到交变的剪切力和拉力。例如，汽车在行驶过程中，发动机的振动以及路面颠簸产生的振动会传递到车载电子设备的电路板上。如果焊点的机械强度不足以抵抗这些振动产生的力，就会在焊点与元器件引脚或焊盘的界面处产生微小裂纹。

内部组件运动

一些电子设备内部含有可移动的部件，如硬盘驱动器中的磁头臂、散热风扇等。这些部件在运动过程中会产生振动，也会影响到焊点。例如，硬盘驱动器在读写数据时，磁头臂的频繁摆动会使与之相连的电路板焊点承受振动应力，长期作用下焊点容易疲劳失效。

三、材料因素

焊锡丝本身质量问题

如果 6337 焊锡丝在生产过程中混入了杂质，会影响焊锡的性能。杂质可能会改变焊锡的熔点、机械性能等。例如，过多的氧化物杂质会使焊锡的流动性变差，在焊接过程中不能很好地填充焊接间隙，导致焊点内部存在缺陷，从而降低焊点的抗疲劳能力。

焊锡丝的微观结构也很重要。如果焊锡丝在制造过程中结晶不均匀，在焊点形成后，这种不均匀的结构会成为应力集中点，加速疲劳失效的过程。

与被焊接材料的兼容性

6337 焊锡丝与被焊接材料(如元器件引脚的金属材料、电路板焊盘的金属化层)之间的兼容性不好，会影响焊点的结合强度。例如，如果焊锡与引脚金属之间不能形成良好的金属间化合物，在受到外力或热应力作用时，焊点就容易从引脚界面处分离，导致疲劳失效。

四、焊接工艺因素

焊接温度和时间控制不当

焊接温度过高或时间过长，会使焊锡过度氧化，同时也可能会损坏被焊接材料的表面性能。例如，过高的温度会使电路板焊盘上的铜箔氧化加剧，降低焊锡与焊盘的浸润性，使焊点内部结构疏松，抗疲劳性能下降。

相反，焊接温度过低或时间过短，会导致焊锡不能充分熔化和流动，无法填满焊接间隙，从而在焊点内部留下空洞等缺陷，这些缺陷在受到应力作用时会加速疲劳失效。

助焊剂的影响

助焊剂的质量和使用量对焊点质量也有很大影响。如果助焊剂在焊接过程中不能有效地去除焊接表面的氧化物，会影响焊锡的浸润性。而且，如果助焊剂在焊接后残留过多，可能会在焊点周围产生化学腐蚀，削弱焊点的性能，增加疲劳失效的风险。

焊锡丝焊点疲劳如何解决?

1、如果工艺条件不良，6337焊锡丝在焊接过程中熔融容易扩散不均匀，称为偏析。偏析使得焊点内部的机械和物理性能发生改变，影响其工作效果和使用寿命;因此，在生产过程中必须防止6337焊锡丝在凝固的过程中发生偏析或金相组织不理想，才能够有效增加焊点的固有可靠性或使用寿命。

2、对于容易受到循环应力的6337焊锡丝焊点，应从设计上充分考虑到应力缓解方案。例如，固定好安装孔、用适当的胶填充悬空的元器件本体，也要充分考虑各类材料的线膨胀系数的匹配性。

3、这些问题其实可以通过可靠性试验来及早发现或暴露，然后采取针对性的整改措施来应对。具体可参考树脂焊锡丝的高温储存试验等可靠性试验方法。