No.1 案例概述

PCBA出現焊接潤濕不良,分析剝離的器件與PCB板,推測虛焊發(fā)生原因與助焊劑(警惕!電子產品的“隱形殺手”——助焊劑殘留)相關性較大。詳細分析方案,請瀏覽文章獲知。
No.2 分析過程
# 1 X-ray 檢測



說明:
器件左下角底部焊盤幾乎沒有或僅少量錫膏焊接,該現象具有方向性。
# 2 外觀觀察

【異常外觀】

【正常外觀】

說明:
器件左側焊點呈現堆積球形狀。
# 3 剝離器件位置分析
1.剝離器件未進行處理時分析
PCB板側外觀觀察


器件側外觀觀察




說明:
剝離器件PCB板側焊盤未被完全潤濕,器件側焊盤僅沾少量錫膏,且兩側較多松香存留。
SEM分析


EDS分析

說明:
焊盤表面被松香所覆蓋,檢出Au、Ni元素,表明該未潤濕位置鍍層Au未溶蝕。
2.異丙醇清洗去除表面松香后分析
/ 測量方法 /
對剝離的器件使用異丙醇超聲清洗后,去除表面松香,對底部焊接不良的兩個焊盤進行分析。
金相觀察



說明:
焊盤未潤濕位置局部顏色發(fā)暗。
SEM分析


說明:
器件焊盤未潤濕位置表面存在密密麻麻微小凸起,晶格形貌無異常。
EDS分析

說明:
對焊盤未潤濕位置進行EDS分析,檢出Ni、Au、Sn、Pd、O、P元素,表明未潤濕位置曾有少量Sn附著,但焊盤表面的金鍍層仍存在,即該位置在焊接過程中Au層未能熔融。
# 4 鋼網開口分析

說明:
1.未潤濕不良點主要集中于上圖所示位置(對向有少部分),該位置是助焊劑揮發(fā)氣體排出的主要通道;
2.開口隔斷僅0.25mm,助焊劑受熱后溢出且錫膏熔化匯集,進一步導致該通道的“排氣”作用減弱,造成內部氣流主要引向圖示不良點位,形成“抬起”效應。
No.3分析結果
未潤濕失效點位置具有傾向性,基本集中在左下角位置,如下圖所示:

未潤濕的焊盤表面金層未溶蝕,說明錫膏熔化之后,該焊盤未與液態(tài)錫充分接觸,進而芯片引腳部位發(fā)生翹起,錫膏與焊盤分離;
PCB板材為鋁材質,器件封裝主要為玻璃材質,二者都不容易發(fā)生形變,排除因形變引發(fā)的翹起;
通過對鋼網開口的分析判斷,目前失效點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,會將芯片“抬起”,造成圖示位置的輕微起翹。
綜合以上分析:
推測該焊接不良是由于大量助焊劑氣體揮發(fā),其產生的氣泡集中由排氣孔散出,造成芯片起翹,使芯片焊盤與錫不能充分接觸造成虛焊。
No.4 改善方案
建議改善鋼網開口方式
1.內部九宮格開口;
2.增加隔斷,所有的隔斷寬度增加為0.4mm。

新陽檢測中心有話說:
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審核編輯黃宇
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PCBA焊接潤濕不良分析
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