芯片底部焊接不良失效分析

No.1 案例背景

當(dāng)芯片底部出現(xiàn)焊接不良的問(wèn)題時(shí)，我們可以怎么進(jìn)行失效分析呢？

本篇案例運(yùn)用X-ray檢測(cè)——斷面檢測(cè)——焊錫高度檢測(cè)——SEM檢測(cè)的方法，推斷出芯片底部出現(xiàn)焊接不良的失效原因，并據(jù)此給出改善建議。

No.2 分析過(guò)程

X-ray檢測(cè)

說(shuō)明

對(duì)樣品進(jìn)行X-ray檢測(cè)，存在錫少、疑似虛焊不良的現(xiàn)象。

斷面檢測(cè)

#樣品斷面檢測(cè)研磨示意圖

位置1

位置2

位置3

說(shuō)明

樣品進(jìn)行斷面檢測(cè)，底部存在錫少，虛焊的現(xiàn)象。且芯片底部焊錫與PCB焊錫未完全融合。

焊錫高度檢測(cè)

引腳焊錫高度0.014mm

芯片底部焊錫高度0.106mm

說(shuō)明

芯片引腳位置焊錫高度0.014mm，芯片未浮起，芯片底部高度為0.106mm，錫膏高度要大于芯片底部高度才能保證焊接完好。

SEM檢測(cè)

說(shuō)明

對(duì)底部焊接的位置進(jìn)行SEM檢測(cè)，芯片與PCB之間焊錫有縫隙，焊錫未完全融合，IMC致密性差，高度5μm左右。

No.3 分析結(jié)果

通過(guò)X-ray、斷面分析以及SEM分析，判斷引起芯片底部焊接失效的原因主要有——

① 芯片底部存在錫少及疑似虛焊不良的現(xiàn)象；

② 芯片底部焊錫與PCB焊錫未完全融合的現(xiàn)象。而且，芯片焊接未浮起，芯片底部高度僅為0.106mm。只有當(dāng)錫膏高度大于芯片底部高度時(shí)，才能保證焊接完好；

③ 芯片與PCB之間焊錫有縫隙，焊錫未完全融合，IMC致密性差，高度4-5μm左右；

根據(jù)以上綜合分析，造成芯片底部焊接虛焊的原因推測(cè)為：

1. 錫膏厚度不足導(dǎo)致底部焊接虛焊；

2.焊接時(shí)熱量不足導(dǎo)致焊錫液相時(shí)間不足。

No.4 改善方案

1. 建議實(shí)際測(cè)量錫膏高度（L）與芯片底部高度（A1）后進(jìn)行調(diào)整；

2. 建議根據(jù)實(shí)際測(cè)量情況，適當(dāng)調(diào)整芯片底部焊錫液相時(shí)間。

新陽(yáng)檢測(cè)中心有話說(shuō)：

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審核編輯黃宇