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立碑不良現(xiàn)象
【關(guān)鍵詞】立碑、貼片電阻、錫珠擴(kuò)散、IMC層、模擬驗(yàn)證、溫差
【摘要】對(duì)一立碑不良的PCBA進(jìn)行了元素分析、斷面觀察、錫珠擴(kuò)散測(cè)試等常規(guī)的檢測(cè)分析后,并沒有找到失效原因。通過對(duì)該P(yáng)CB的gerber資料進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)貼片電阻兩側(cè)的焊盤所連接的銅面大小相差很大,使用溫度模擬測(cè)試驗(yàn)證了兩個(gè)焊盤在焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的溫差的可能性。
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背景案例
1.失效樣品為某型號(hào)單面貼片電路板,該P(yáng)CB板經(jīng)過組裝后發(fā)現(xiàn)有貼片電阻立碑不良現(xiàn)象,不良率較高,并且位置固定。
2、分析方法簡(jiǎn)述
2.1外觀檢查
通過外觀觀察,發(fā)現(xiàn)貼片電阻一側(cè)引腳翹起,對(duì)應(yīng)的焊盤上無明顯的焊錫,也沒有觀察到明顯的助焊劑擴(kuò)散現(xiàn)象,焊錫主要集中在電容的端電極上。
2.2 表面EDS分析
對(duì)立碑位置的焊盤表面進(jìn)行EDS分析,沒有檢出異常的元素成分,其中PCB表面處理為化學(xué)銀,錫膏為有鉛錫膏。
2.3 錫珠擴(kuò)散測(cè)試
取相同生產(chǎn)同周期的未焊接的PCB板,在與立碑不良位置相同的焊盤進(jìn)行表面EDS分析,未檢出異常元素。
2.4 錫珠擴(kuò)散測(cè)試
使用相同生產(chǎn)同周期的未焊接的PCB板進(jìn)行錫珠潤(rùn)濕擴(kuò)散測(cè)試,對(duì)測(cè)試后的焊錫進(jìn)行直徑測(cè)量,擴(kuò)散直徑大于2倍錫珠直徑(見圖3),初步確認(rèn)焊盤的潤(rùn)濕性無異常;進(jìn)行斷面觀察,IMC層形成良好(見圖4),進(jìn)一步說明焊盤的可焊性無異常
2.5立碑位置斷面SEM觀察
對(duì)立碑不良位置進(jìn)行斷面SEM觀察,發(fā)現(xiàn)焊盤上有IMC層(見圖5),對(duì)IMC層進(jìn)行EDS分析,檢出錫、鉛元素(錫膏中主要元素),說明焊接時(shí)錫膏參與了IMC層的形成,焊盤的可焊錫無異常。
2.6溫差測(cè)試(模擬驗(yàn)證)
對(duì)立碑不良位置的2個(gè)焊盤所在的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)焊盤所連接的銅面相差較大,未翹起的一側(cè)的焊盤連接的是一整塊銅面,而翹起的一側(cè)的焊盤連接的是一小塊銅面,理論上在焊接時(shí)這兩個(gè)焊盤會(huì)有一定的溫度差。為了確認(rèn)兩焊盤的溫度差,進(jìn)行了模擬測(cè)試,發(fā)現(xiàn)兩焊盤溫度差最高達(dá)到了25.2℃。
4、結(jié)論
1.元素分析未發(fā)現(xiàn)有阻焊的物質(zhì),同時(shí)錫珠擴(kuò)散測(cè)試結(jié)構(gòu)為OK,說明PCB的可焊性無異常
2. 根據(jù)IMC層中的銀、鉛元素,進(jìn)一步說明PCB的可焊錫是OK的,
3.使用模擬驗(yàn)證測(cè)試,驗(yàn)證了PCB焊盤銅面大小對(duì)焊接溫度的影響
5、建議
1.改善優(yōu)化PCB設(shè)計(jì)。
帶你了解什么是CNAS體系,什么是CMA認(rèn)證,第三方檢測(cè)報(bào)告,CANS和CMA區(qū)別等。
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