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                PCB通孔焊接不良失效分析

                2014-08-05  浏览量:592

                1. 案例背景

                    PCB组装过程正发生通孔焊盘润湿不良,润湿不良位置主△要集中在焊盘较窄部位。

                2. 分析方ㄨ法简述
                    对NG样品进行外观检≡查,问题焊←点颜色异常区域润湿不良,润湿不良区域显示黑色。对PCB空板空㊣焊盘超声清洗并进行可焊性测试,发现个别焊盘存在明显的润湿忍不住后退一步不良现╲象,但焊→料已经填满镀铜通孔,表明PCB空板焊盘质量参差不齐,存在一定程度的润湿不良。

                 

                失效分析
                图1.NG样品焊点外观照片(10X/20X)

                 

                 


                失效分析
                图2. PCB光板可焊性测试照片(10X)

                 

                 

                    利用SEM/EDS对NG样■品问题焊点√润湿不良区域表面进行分析,发现Au层已经完全溶入焊料中,焊盘ξ 表面未形成足够的金属间化合物,镍层我們不也同樣吃虧晶间腐蚀清晰可见,氧元素的存在◥说明镍层表面可能受到了氧的侵蚀。

                 

                 

                失效分析
                图3. NG样品加上那群成年问题焊点SEM/EDS测试位置和谱▲图

                 

                 

                    对NG样品问题焊点剖面进行分析,异常区域存在明显的不润湿,焊料在焊盘上的润湿角大蟹耶多那巨大于等于ㄨ90°,这明显不》符合可接受要求。不润湿区域的焊盘表面♂未生成明显的金属间化合但卻高手奇多物层,无法形成有效的◥连接,导致这种现▃象的根本原因在于焊盘镍层腐蚀、氧化严重。此外,问题焊点的镍镀层⊙质量较差,存在缝隙或裂纹╳,正常焊点则不存在明显的腐蚀裂纹,这已经在剖竹葉青看著墨麒麟面观察中得到证实。

                 

                 

                失效分析
                图4.NG样品问题咕嚕焊点切片后SEM图片

                 

                 

                    对PCB空板焊盘进行剥金检→查,检查结果表明镍层表面普遍存在明显的腐蚀,窄焊盘的腐蚀程度明『显要比宽焊盘严重。需要进一步指出的是,镍层腐蚀不会导致焊盘完全不■润湿,因为化镍金工艺过程中镍层的腐蚀、氧化几︽乎不可避免,只有当镍层表面腐蚀鵬王、氧化达到一定程度时才会出现就在巨猿快要追上之時拒焊或出现部分不润湿现象。

                 

                失效分析
                图5. PCB空板窄〇焊盘SEM/EDS测∮试位置和谱图


                3. 结论与建议
                    1)  外观观察表明问题焊点黑色区域润湿不良;
                    2)  可焊性▂测试结果表明个别焊盘存在润湿不良你認為他有那個本事嗎现象;
                    3)  通过切片和焊点表面分析▲可知,润湿不良区域焊〒盘表面的金层已经溶解,但镍层表面未形成明显的金属间化合物;镍层质量较差,存在严重的镍腐蚀。镍的腐卐蚀氧化可能产生于制板过程,也可能出现于嗡组装过程中。
                    4)  对PCB空板焊盘剥金检查,发◇现镍层表面普遍存在腐蚀和裂纹,窄焊↑盘的镍层质量明显低于宽焊盘。

                4. 参考标准
                    IPC-J-STD-003B Test C1 印制板可蟹耶多眼中頓時滿是憤怒焊性测试 方法C1
                    IPC-TM 650 2.1.1 印制电路板切片制备方法⌒和标准
                    GB/T 17359-2012 微束分析 能谱法定量分析
                    IPC-A-610E 电子這么多暗器组件的可接受性
                    GB/T 17359-2012 微束分析 能谱法定量分析

                作者简介:
                    MTT(美信检测)是一家提供材料及零部件品质检验、鉴定、认证及等一下失效分析服务的第三方实验室,公司网址:www.mttlab.com,联系电话:400-850-4050。
                 

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