pcb焊接不良失效分析-凯发官网入口首页

1. 案例背景

x公司出现了一批某型号的手机，品质部门反馈手机软板上smt元件焊接后易脱落，不良率约为3.3%，pcb焊盘上的断裂面在电子显微镜下观察，表现为平整的断裂面。

2.分析方法简述

a．样品外观照片：

b．确定了试验方案后我们针对失效样品做了如下的分析：

备注：ausn4是一种很脆的金属间化合物，是引起“金脆”现象的主要原因﹐对焊点强度影响较大。

c．找到导致焊点易脱落的失效机理后，与该公司工艺人员沟通后，得知其焊接时的tol长达70s，但由于该款产品即小又薄，且零部件布局密度也较低。这样过长的tol时间导致焊点imc结构粗大、松散，富p层过厚并形成了ni-sn-p层。

3. 分析与讨论

由以上分析结果可以导致焊点易脱落的原因是多方面因素造成的，总结如下：

a). 失效元件的焊点形成了大结构的(ni,cu)₃sn₄ imc，过多的易脆的imc的生成会导致焊接强度偏低，在受到应力时焊点容易在imc于pad上的富p层之间开裂。

b). 同时焊点的富p层也很厚，富p层内由于ni扩散而形成的裂缝会降低焊点的强度。

c). 焊点焊接界面附近残留的ausn₄合金（可能是pcb pad金层过厚或焊点锡量过少不利au的熔融导致），这种合金可能会引起“金脆”，对焊点强度也有一定影响。

d). 焊点在富p层与(ni,cu)₃sn₄ imc间形成了对焊接强度危害极大的ni-sn-p合金，焊点的断裂主要发生在ni-sn-p层附近。

4.结论

减少回流时间到45s~55s，以抑制ni-sn-p层的形成，减少焊点imc、富p层厚度。改善pcb表面处理制程，杜绝“黑镍”现象发生。减薄pcb pad金层厚度或增加焊点锡量以防止“金脆”发生。

备注：回流时间越长会生成越多的ni-sn-p合金。

5. 参考标准

ipc-tm-650 2.1.1-2004手动微切片法

gb/t 17359-2012电子探针和扫描电镜x射线能谱定量分析通则

作者简介：

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