晶振可靠性测试:耐焊接热试验,高温焊接会影响晶振性能吗?

发布时间:2023-11-16 阅读次数:4287

在电子产品生产过程中,晶振需要经过手工焊接、回流焊或波峰焊等装配工艺。如果焊接温度过高、加热时间过长或操作方式不当,都可能对晶振内部结构造成不可逆的损伤。耐焊接热试验主要用于验证晶振在焊接过程中,是否能够承受高温带来的热冲击,同时保证焊接后的电气性能和机械性能保持稳定。相关测试可参考 GJB 360B.208/210 方法试验要求,常用试验设备包括熔锡炉、回流焊设备及放大镜等检测设备。


耐焊接热试验主要检测哪些内容?

耐高温能力:评估晶振在短时间高温环境下,是否能够保持正常工作,不会因热冲击导致内部结构损伤。

焊接性能:验证晶振焊盘是否具有良好的可焊性,确保能够形成稳定可靠的焊点,提高PCB装配质量。

结构稳定性:观察高温下,封装材料是否出现开裂、变形、脱层、密封失效等问题,同时确认内部晶片、电极及引线结构保持完整。


耐焊接热试验规范

根据常见可靠性测试要求,耐焊接热试验通常采用如下条件:

焊料温度:260℃ ±5℃

DIP直插晶振:浸锡10秒,共3次,锡面距离本体约1.5mm。

SMD贴片晶振:焊盘全部覆盖焊锡,在260℃条件下保持30秒,进行1次测试。

试验完成后,还需要再次检测晶振的频率、起振特性、谐振阻抗、频率稳定度等电性能参数,确认产品仍满足规格要求。


焊接不当会对晶振造成哪些影响?

焊接工艺直接影响晶振的长期可靠性。如果焊接温度过高或加热时间过长,可能导致封装材料受热应力影响,使内部晶片受到机械应力,造成频率漂移、起振困难甚至完全停振。部分晶振虽然焊接完成后仍能正常工作,但内部已经产生不可见的微裂纹或应力损伤。这类问题通常被称为软损伤,在后续长期使用、高低温循环或机械振动环境下,可能逐渐演变为失效。焊接过程中不仅需要控制温度,还应严格控制焊接时间,避免重复加热。


晶振焊接方式有哪些?

不同封装形式的晶振,对应不同的焊接工艺。

手工焊接:建议控制烙铁温度在350℃以内,焊接时间不超过3秒;或者采用260℃、5秒以内的工艺条件,以减少热冲击。

贴片晶振(SMD):通常采用回流焊(Reflow Soldering)完成焊接,例如KOAN的KS32、KS50、KS70等系列产品。

直插晶振(DIP):则一般采用波峰焊(Wave Soldering)进行批量生产,例如KS08、KS14等系列。

不同焊接方式都应严格遵循推荐的温度曲线,避免超过产品规格书规定的最高焊接条件。


KOAN晶振可靠性测试

耐焊接热试验只是晶振可靠性验证的一部分。KOAN晶振建立了完善的可靠性测试体系,可根据不同产品规格开展高低温循环、高低温储存、机械振动、跌落冲击、耐焊接热等多项环境可靠性试验。同时,公司配备了E5052B相位噪声分析仪、S&A280B晶体振荡器测试仪、S&A250B晶体谐振器测试仪,以及高低温试验箱、机械冲击设备等专业检测设备,可对频率稳定度、相位噪声、谐振阻抗、起振特性等关键参数进行全面检测,为客户提供可靠的频率器件解决方案。

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