PCBA焊接潤濕不良分析

No.1 案例概述

PCBA出現(xiàn)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(chǎn)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(xiàn)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(xiàn)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(wǎng)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(nèi)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(zhì)，器件封裝主要為玻璃材質(zhì)，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(wǎng)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(chǎn)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(wǎng)開口方式

1.內(nèi)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