浸錫pcb板焊接缺陷的失效分析

印刷電路板被廣泛使用，但由于成本和技術(shù)的原因，PCB的生產(chǎn)和應(yīng)用存在大量的故障問題，因而導(dǎo)致很多質(zhì)量糾紛為了找出失敗的原因并找到問題的解決方案并區(qū)分責(zé)任，必須分析失敗案例。

1。乙<強(qiáng)>ackground<強(qiáng)>的

樣品是PCBA板。在SMT之后，發(fā)現(xiàn)少量焊盤是焊接缺陷，并且樣品的故障率約為3/1000。 PCB焊盤的表面處理工藝是浸入式焊接，PCB是雙面表面貼裝技術(shù)，所有焊接缺陷的焊盤都位于第二面。

2.分析說明：

首先，進(jìn)行了外觀檢查。通過對(duì)失效墊的顯微放大觀察，墊上沒有焊膏現(xiàn)象，在墊表面沒有發(fā)現(xiàn)明顯的變色和其他異常情況。結(jié)果如圖1所示：

圖1：焊接缺陷

然后分別在爐墊和非爐墊上進(jìn)行NG墊的表面SEM觀察和EDS組成分析。 NG墊表面形成良好，一次爐墊和破壞墊表面出現(xiàn)再結(jié)晶。表面未發(fā)現(xiàn)異常元素，分別如圖2至圖4所示：

< p>圖2：NG墊的SEM照片和EDS光譜

圖3 EDS光譜圖波峰焊接后墊片的EM照片

圖4EDS EM照片的光譜圖墊

然后使用FIB技術(shù)制作故障墊，一次性爐墊和未燒制墊的輪廓，以及在表面上掃描的組件線部分進(jìn)行。發(fā)現(xiàn)Cu元素已經(jīng)出現(xiàn)在NG墊的表面層中，表明Cu已擴(kuò)散到錫層表面。 Cu元素出現(xiàn)在過度焊盤的表面層中，深度約為0.3μm，這表明純錫層的厚度在初級(jí)焊盤之后約為0.3μm。純錫層的厚度約為0.8μm，這表明未充氣墊的表面層深約0.8μm，這表明純錫層的厚度約為0.8μm。鑒于EDS測試精度低，誤差較大，進(jìn)一步分析了AES對(duì)接墊的表面成分。

結(jié)果如圖5至7所示：

圖5：NG墊片的SEM照片和EDS光譜

圖6：波峰焊接后焊盤輪廓的SEM照相EDS光譜圖

圖7：焊盤輪廓的SEM照片EDS光譜圖

最后，分析了NG墊和過爐主墊的電極表面成分。結(jié)果表明，NG墊主要是Sn，O在0~200nm的深度范圍內(nèi)，在200~350nm的深度范圍內(nèi)，它是銅錫合金，幾乎沒有純錫層。過燒墊主要是0~140nm深度范圍的錫層，其次是元素Cu（金屬化合物）。結(jié)果如圖8至15所示：

圖8.NG墊測試位置

圖9. NG墊電極表面的組成分析

圖10。 NG墊表面成分分析（約50nm深度）

圖11.0~350nm深度的成分分布曲線

圖12.波峰焊后主墊表面成分分析示意圖

圖13。通過波峰焊接焊接主墊表面的成分分析

圖14.波浪后主墊表面（約50nm深度）的成分分析峰值焊接

圖15.波峰焊后主墊（0~220nm）表面深度的成分分布曲線

結(jié)論：從上面的分析可以看出NG墊已經(jīng)在SMT mou之前完成了一次在過爐過程中，表面錫會(huì)被氧化，同時(shí)，高溫會(huì)加劇錫與銅之間的擴(kuò)散，形成銅錫合金，從而形成銅錫合金。層厚。錫層變薄。當(dāng)錫層的厚度小于0.2μm時(shí)，焊盤的可焊性將無法保證，導(dǎo)致鍍錫失敗。