北京治白癜风比较好的医院 https://jbk.39.net/yiyuanzaixian/bjzkbdfyy/ffxbdf/

样品信息

#1为失效样品,取#1样品中的RG11;#2为非同周期PCB板,取#2样品中的C7。

#1样品

#2样品

分析过程

外观分析

说明:#1样品RG11失效位置呈现无Sn润湿状态或退润湿状态,PAD面平整,有明显助焊剂残留。器件焊端均有明显的Sn润湿。

#1样SEM分析

对#1失效点进行未润湿点的表征分析,下图为RG11典型PAD的SEM分析:

说明:#1样品RG11未润湿PAD,表面平整,且有明显的助焊剂残留。这说明在回流初期,Sn与这个面发生过作用。但由于润湿不良,导致焊锡无附着或退润湿异常。

#1样EDS分析

对RG11失效PAD进行EDS成分分析如下:

说明:对失效PAD进行成分分析,未发现异常元素,C元素约占0%(助焊剂主要成分之一)。

#1样切片分析

取#1样品中的RG11进行切片分析:

断面金相分析

断面SEM分析

断面EDS分析

IMC厚度测量

说明:

金相分析:#1样品RG11进行切片金相分析,不润湿点的焊锡主要收缩到器件端子的位置(图示),PCBPAD上不润湿。润湿良好的焊点延伸出来的PAD上有明显焊锡。

SEMEDS断面分析:

#1样品RG11未润湿PAD表层呈现合金化状态(IMC层裸露),以Cu、Sn组成,整体比例约40:60,说明合金层(IMC)构成为Cu6Sn5。

#1样品RG11未润湿PAD的IMC厚度最大.2μm,IMC厚度最小1.05μm。

#2样镀层厚度分析

针对未回流的PCB测试下记标识点位PAD:

说明:通过对#2的镀层分析可见,Cu+Sn(喷锡工艺),Sn的厚度Min1.μm,Max9.μm,平均4.μm。

#2样断面分析

取#2样品C7对PAD位置进行切片分析:

断面SEM分析

断面EDS分析

说明:对#2样品C7PAD位置进行断面SEM分析,PAD表层呈现合金化状态(部分位置IMC层裸露),IMC厚度最大1.2μm,IMC厚度最小0.9μm,IMC层的Cu、Sn比例约40:60,说明IMC构成为Cu6Sn5。

分析结果

原因分析

结合上述分析来看,对PCBPAD不润湿的失效分析如下:

1.PCB焊盘的表面处理方式为热风整平(喷锡);

2.失效焊点PAD上无明显Sn(锡膏)附着,未发现异常元素,C元素约占0%(助焊剂主要成分之一);

.断面分析表明未润湿位置具有典型特征:表面合金化,即IMC层裸露。通过元素分析,IMC层的Cu、Sn比例约40:60,说明IMC构成为Cu6Sn5。

4.PCB的镀层分析Sn的厚度Min1.μm,Max9.μm,平均4.μm。#2样品C7对PAD位置进行断面SEM分析,PAD表层呈现合金化状态。

失效机理解析

PCB表面Sn镀层厚度不均匀,导致局部位置焊盘表面的镀层合金化,即IMC层(Cu6Sn5)裸露。由于IMC含有大量的Cu,其熔点远高于锡焊料,从而造成焊盘表面可焊性降低,回流焊接时易发生焊盘不润湿,焊锡爬至器件焊端的现象。

典型失效图示:

注:锡厚度不均匀导致的镀层合金化是热风整平(喷锡)工艺PCB常见的失效模式。

新阳检测中心有话说:

本篇文章介绍了PCB熔锡不良失效分析的案例。如需转载本篇文章,后台私信获取授权即可。若未经授权转载,我们将依法维护法定权利。原创不易,感谢支持!

新阳检测中心将继续分享关于PCB/PCBA、汽车电子及相关电子元器件失效分析、可靠性评价、真伪鉴别等方面的专业知识,点击

转载请注明地址:http://www.abmjc.com/zcmbhl/3493.html