No.1 案例概述

PCBA出現(xiàn)焊接潤(rùn)濕不良,分析剝離的器件與PCB板,推測(cè)虛焊發(fā)生原因與助焊劑(警惕!電子產(chǎn)品的“隱形殺手”——助焊劑殘留)相關(guān)性較大。詳細(xì)分析方案,請(qǐng)瀏覽文章獲知。
No.2 分析過(guò)程
# 1 X-ray 檢測(cè)



說(shuō)明:
器件左下角底部焊盤(pán)幾乎沒(méi)有或僅少量錫膏焊接,該現(xiàn)象具有方向性。
# 2 外觀觀察

【異常外觀】

【正常外觀】

說(shuō)明:
器件左側(cè)焊點(diǎn)呈現(xiàn)堆積球形狀。
# 3 剝離器件位置分析
1.剝離器件未進(jìn)行處理時(shí)分析
PCB板側(cè)外觀觀察


器件側(cè)外觀觀察




說(shuō)明:
剝離器件PCB板側(cè)焊盤(pán)未被完全潤(rùn)濕,器件側(cè)焊盤(pán)僅沾少量錫膏,且兩側(cè)較多松香存留。
SEM分析


EDS分析

說(shuō)明:
焊盤(pán)表面被松香所覆蓋,檢出Au、Ni元素,表明該未潤(rùn)濕位置鍍層Au未溶蝕。
2.異丙醇清洗去除表面松香后分析
/ 測(cè)量方法 /
對(duì)剝離的器件使用異丙醇超聲清洗后,去除表面松香,對(duì)底部焊接不良的兩個(gè)焊盤(pán)進(jìn)行分析。
金相觀察



說(shuō)明:
焊盤(pán)未潤(rùn)濕位置局部顏色發(fā)暗。
SEM分析


說(shuō)明:
器件焊盤(pán)未潤(rùn)濕位置表面存在密密麻麻微小凸起,晶格形貌無(wú)異常。
EDS分析

說(shuō)明:
對(duì)焊盤(pán)未潤(rùn)濕位置進(jìn)行EDS分析,檢出Ni、Au、Sn、Pd、O、P元素,表明未潤(rùn)濕位置曾有少量Sn附著,但焊盤(pán)表面的金鍍層仍存在,即該位置在焊接過(guò)程中Au層未能熔融。
# 4 鋼網(wǎng)開(kāi)口分析

說(shuō)明:
1.未潤(rùn)濕不良點(diǎn)主要集中于上圖所示位置(對(duì)向有少部分),該位置是助焊劑揮發(fā)氣體排出的主要通道;
2.開(kāi)口隔斷僅0.25mm,助焊劑受熱后溢出且錫膏熔化匯集,進(jìn)一步導(dǎo)致該通道的“排氣”作用減弱,造成內(nèi)部氣流主要引向圖示不良點(diǎn)位,形成“抬起”效應(yīng)。
No.3分析結(jié)果
未潤(rùn)濕失效點(diǎn)位置具有傾向性,基本集中在左下角位置,如下圖所示:

未潤(rùn)濕的焊盤(pán)表面金層未溶蝕,說(shuō)明錫膏熔化之后,該焊盤(pán)未與液態(tài)錫充分接觸,進(jìn)而芯片引腳部位發(fā)生翹起,錫膏與焊盤(pán)分離;
PCB板材為鋁材質(zhì),器件封裝主要為玻璃材質(zhì),二者都不容易發(fā)生形變,排除因形變引發(fā)的翹起;
通過(guò)對(duì)鋼網(wǎng)開(kāi)口的分析判斷,目前失效點(diǎn)位置是受助焊劑揮發(fā)氣流影響最大的位置。大量揮發(fā)的氣體,會(huì)將芯片“抬起”,造成圖示位置的輕微起翹。
綜合以上分析:
推測(cè)該焊接不良是由于大量助焊劑氣體揮發(fā),其產(chǎn)生的氣泡集中由排氣孔散出,造成芯片起翹,使芯片焊盤(pán)與錫不能充分接觸造成虛焊。
No.4 改善方案
建議改善鋼網(wǎng)開(kāi)口方式
1.內(nèi)部九宮格開(kāi)口;
2.增加隔斷,所有的隔斷寬度增加為0.4mm。

新陽(yáng)檢測(cè)中心有話說(shuō):
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審核編輯黃宇
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