SnPb焊點開裂誘導2014年12月印尼飛機空難報告發(fā)布

2015.12.10   摘自CSTG秘書處

     2014年12月28日清晨，型號為空客A320-216亞航QZ8501客機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，機上156乘客及6名機組人員全部罹難。

圖一：印尼國家運輸安全委員會（KNKT）發(fā)布報告

      2015年12月1日印度尼西亞國家運輸安全委員會在經過近1年時間的調查后，發(fā)布了QZ8501客機失事最終報告。此報告證實此前曾懷疑客機是遭遇惡劣天氣導致引擎結冰而失速墜毀為不實，調查報告得出結論認為導致此次事故發(fā)生的主要原因如下： 飛機方向舵控制單元模塊（RTLU）中A和B通道電路板上的焊點開裂，導致儀器電氣連接斷開，進而導致整個控制單元失效。現(xiàn)有的飛機維護數(shù)據(jù)顯示，原有未解決的重復性故障在短期持續(xù)出現(xiàn)，同樣的問題在此次飛行中至少出現(xiàn)了4次。機組人員按照飛機電子中央監(jiān)控系統(tǒng)提示信息對前三次故障進行了操作；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)計算機的斷路器被重置，導致與飛行增穩(wěn)計算機的電氣連接中斷。飛行增穩(wěn)計算機的電氣連接中斷，導致自動駕駛系統(tǒng)斷開，飛行控制邏輯系統(tǒng)從常態(tài)變?yōu)榻惶鏍顟B(tài)，飛機方向陀向左偏轉2度，導致飛機向上偏向54度。飛機駕駛員的后續(xù)系列操作已無法控制飛機，導致飛機偏離原來航線；此時，飛機無法控制和恢復正常，進入長時間失速和異常狀態(tài)，直至失事。

    2015年6月16日，印尼國家運輸安全委員會將從失事點找到的飛機方向陀控制單元模塊（圖二所示）運抵英國歐洲航空公司（BEA）進行專業(yè)檢測，確實發(fā)現(xiàn)在A和B通道處都有焊點開裂現(xiàn)象（圖三所示），開裂的焊點導致電氣連接中斷，引起RTLU失效。這也與該架飛機的維修記錄表明在飛機失事前的2014年RTLU曾出現(xiàn)高達23次故障相呼應，尤其是在近三個月出現(xiàn)了16次故障。

圖二：飛機方向陀控制模塊

圖三：控制模塊中的焊點開裂

    空客A320-216為法國2008年出產的飛機，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是什么類型。華南理工大學（廣東省電子封裝材料與可靠性工程技術研究中心）張新平教授表示：“焊點的可靠性也與電子設計、制程工藝、焊料與電子元器件材料及服役條件都密切相關，而焊點的失效機制主要有疲勞、蠕變、腐蝕、開裂和脆斷等幾種。由于飛機方向陀控制單元模塊電路板中焊點服役的特點，在飛行時通電和不飛行時斷電，起飛和降落時強振動或沖擊，以及地面和高空不同環(huán)境溫度交替作用等，焊點很容易出現(xiàn)疲勞問題，導致焊點開裂和斷開，斷裂的焊點會引起電氣和功能模塊電氣互連的斷路，嚴重則引起系統(tǒng)的功能失效?！?

     自1990年Ried法案提出以來，電子行業(yè)對無鉛焊料、無鉛電子元器件及無鉛工藝制程研究有20多年的歷程，并成功在行業(yè)實施多年。歷經20多年的研究和應用，行業(yè)中已推出了不同系列的多種無鉛合金焊料，其在抗熱疲勞、抗振動、抗蠕變、抗跌落等多項力學性能指標方面已經接近或超過傳統(tǒng)的錫鉛焊料；但由于經濟性和地方法規(guī)原因，無鉛焊料還很難全面替代所有錫鉛焊料的應用領域。近期，歐美軍工及航天電子迫于元器件供應壓力或對綠色電子的真正追求向往，正在緊鑼密鼓進行此領域無鉛化工作，我們一直保持高度關注。但另外一方面，近20年來，我們幾乎很難再看到行業(yè)及研究機構關于錫鉛基焊料的規(guī)模性研究與報道；我們可以預見，如果對傳統(tǒng)錫鉛焊料進行深入研究，也可以不斷提高錫鉛焊料在某些特殊領域（比如航天和軍工等）的服役性能。

     {zh1}，ITRI-IPC中國焊料技術理事會（CSTG）秘書處呼吁焊料產業(yè)鏈應該聯(lián)合進行更多高可靠性無鉛焊料或錫鉛焊料的研究工作，避免出現(xiàn)類似由于SnPb焊點開裂而導致空難的情況發(fā)生。

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