SnPb焊點(diǎn)開(kāi)裂誘導(dǎo)2014年12月印尼飛機(jī)空難報(bào)告發(fā)布

2015.12.10   摘自CSTG秘書(shū)處

     2014年12月28日清晨，型號(hào)為空客A320-216亞航QZ8501客機(jī)在從印度尼西亞第二大城市泗水飛往新加坡的途中，在爪哇海墜毀，機(jī)上156乘客及6名機(jī)組人員全部罹難。

圖一：印尼國(guó)家運(yùn)輸安全委員會(huì)（KNKT）發(fā)布報(bào)告

      2015年12月1日印度尼西亞國(guó)家運(yùn)輸安全委員會(huì)在經(jīng)過(guò)近1年時(shí)間的調(diào)查后，發(fā)布了QZ8501客機(jī)失事最終報(bào)告。此報(bào)告證實(shí)此前曾懷疑客機(jī)是遭遇惡劣天氣導(dǎo)致引擎結(jié)冰而失速墜毀為不實(shí)，調(diào)查報(bào)告得出結(jié)論認(rèn)為導(dǎo)致此次事故發(fā)生的主要原因如下： 飛機(jī)方向舵控制單元模塊（RTLU）中A和B通道電路板上的焊點(diǎn)開(kāi)裂，導(dǎo)致儀器電氣連接斷開(kāi)，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)控制單元失效。現(xiàn)有的飛機(jī)維護(hù)數(shù)據(jù)顯示，原有未解決的重復(fù)性故障在短期持續(xù)出現(xiàn)，同樣的問(wèn)題在此次飛行中至少出現(xiàn)了4次。機(jī)組人員按照飛機(jī)電子中央監(jiān)控系統(tǒng)提示信息對(duì)前三次故障進(jìn)行了操作；緊隨著第四次故障出現(xiàn)，飛行數(shù)據(jù)記錄器（黑匣子）記錄的不同特征表明，飛行增穩(wěn)計(jì)算機(jī)的斷路器被重置，導(dǎo)致與飛行增穩(wěn)計(jì)算機(jī)的電氣連接中斷。飛行增穩(wěn)計(jì)算機(jī)的電氣連接中斷，導(dǎo)致自動(dòng)駕駛系統(tǒng)斷開(kāi)，飛行控制邏輯系統(tǒng)從常態(tài)變?yōu)榻惶鏍顟B(tài)，飛機(jī)方向陀向左偏轉(zhuǎn)2度，導(dǎo)致飛機(jī)向上偏向54度。飛機(jī)駕駛員的后續(xù)系列操作已無(wú)法控制飛機(jī)，導(dǎo)致飛機(jī)偏離原來(lái)航線；此時(shí)，飛機(jī)無(wú)法控制和恢復(fù)正常，進(jìn)入長(zhǎng)時(shí)間失速和異常狀態(tài)，直至失事。

    2015年6月16日，印尼國(guó)家運(yùn)輸安全委員會(huì)將從失事點(diǎn)找到的飛機(jī)方向陀控制單元模塊（圖二所示）運(yùn)抵英國(guó)歐洲航空公司（BEA）進(jìn)行專業(yè)檢測(cè)，確實(shí)發(fā)現(xiàn)在A和B通道處都有焊點(diǎn)開(kāi)裂現(xiàn)象（圖三所示），開(kāi)裂的焊點(diǎn)導(dǎo)致電氣連接中斷，引起RTLU失效。這也與該架飛機(jī)的維修記錄表明在飛機(jī)失事前的2014年RTLU曾出現(xiàn)高達(dá)23次故障相呼應(yīng)，尤其是在近三個(gè)月出現(xiàn)了16次故障。

圖二：飛機(jī)方向陀控制模塊

圖三：控制模塊中的焊點(diǎn)開(kāi)裂

    空客A320-216為法國(guó)2008年出產(chǎn)的飛機(jī)，所使用的焊接材料均為錫鉛焊料，所使用的其它電子元器件還未能確認(rèn)是什么類型。華南理工大學(xué)（廣東省電子封裝材料與可靠性工程技術(shù)研究中心）張新平教授表示：“焊點(diǎn)的可靠性也與電子設(shè)計(jì)、制程工藝、焊料與電子元器件材料及服役條件都密切相關(guān)，而焊點(diǎn)的失效機(jī)制主要有疲勞、蠕變、腐蝕、開(kāi)裂和脆斷等幾種。由于飛機(jī)方向陀控制單元模塊電路板中焊點(diǎn)服役的特點(diǎn)，在飛行時(shí)通電和不飛行時(shí)斷電，起飛和降落時(shí)強(qiáng)振動(dòng)或沖擊，以及地面和高空不同環(huán)境溫度交替作用等，焊點(diǎn)很容易出現(xiàn)疲勞問(wèn)題，導(dǎo)致焊點(diǎn)開(kāi)裂和斷開(kāi)，斷裂的焊點(diǎn)會(huì)引起電氣和功能模塊電氣互連的斷路，嚴(yán)重則引起系統(tǒng)的功能失效?！?

     自1990年Ried法案提出以來(lái)，電子行業(yè)對(duì)無(wú)鉛焊料、無(wú)鉛電子元器件及無(wú)鉛工藝制程研究有20多年的歷程，并成功在行業(yè)實(shí)施多年。歷經(jīng)20多年的研究和應(yīng)用，行業(yè)中已推出了不同系列的多種無(wú)鉛合金焊料，其在抗熱疲勞、抗振動(dòng)、抗蠕變、抗跌落等多項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)方面已經(jīng)接近或超過(guò)傳統(tǒng)的錫鉛焊料；但由于經(jīng)濟(jì)性和地方法規(guī)原因，無(wú)鉛焊料還很難全面替代所有錫鉛焊料的應(yīng)用領(lǐng)域。近期，歐美軍工及航天電子迫于元器件供應(yīng)壓力或?qū)G色電子的真正追求向往，正在緊鑼密鼓進(jìn)行此領(lǐng)域無(wú)鉛化工作，我們一直保持高度關(guān)注。但另外一方面，近20年來(lái)，我們幾乎很難再看到行業(yè)及研究機(jī)構(gòu)關(guān)于錫鉛基焊料的規(guī)模性研究與報(bào)道；我們可以預(yù)見(jiàn)，如果對(duì)傳統(tǒng)錫鉛焊料進(jìn)行深入研究，也可以不斷提高錫鉛焊料在某些特殊領(lǐng)域（比如航天和軍工等）的服役性能。

     {zh1}，ITRI-IPC中國(guó)焊料技術(shù)理事會(huì)（CSTG）秘書(shū)處呼吁焊料產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)該聯(lián)合進(jìn)行更多高可靠性無(wú)鉛焊料或錫鉛焊料的研究工作，避免出現(xiàn)類似由于SnPb焊點(diǎn)開(kāi)裂而導(dǎo)致空難的情況發(fā)生。

關(guān)鍵詞：金錫焊片、Au80Sn20焊片、Au88Ge12、預(yù)置金錫蓋板、Solder Preform、Solder Preforms、銦In合金焊料片、In97Ag3、錫銀銅SAC焊料片、無(wú)鉛焊料、銀銅焊片、Ag72Cu28、錫銻錫鉛Sn63Pb37焊料片、In52Sn48、銦銀合金焊片、銦In合金預(yù)成形焊片、錫銀銅SAC305（Sn96.5Ag3.0Cu0.5）焊片、Sn96.5Ag3.5、錫銻焊片、Sn90Sb10、錫鉛焊片、Sn63Pb37、錫鉛預(yù)成形焊片、金基焊料 、銀基焊料、銦基焊料、金鍺焊料、金硅焊料、金錫熱沉、金錫焊料封裝、金錫合金薄膜、金錫焊料、先藝電子、xianyi、