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案例背景 锡厚度不均匀导致的镀层合金化是热风整平(喷锡)工艺PCB常见的失效模式。本篇文章针对此问题,分享以下案例。 & y3 N9 R% B3 b) z
不良解析过程 1.外观目检
[( j: A/ S5 k$ u5 l" \: p说明:PCB焊盘的表面处理方式为热风整平(喷锡)。
: ~. D9 [& |- a/ [, A& Z- q L2.EDS分析 / H$ Y: r& F& f/ f6 F
说明:失效焊点PAD上无明显锡膏(Sn)附着,未发现异常元素, C元素约占30%(助焊剂主要成分之一)。
" u. d/ _# ]2 ~* o u- q" R3.断面金相分析 8 h$ a8 P4 _7 L' I; j
说明:断面分析显示,未润湿位置具有表面合金化的典型特征,即IMC层裸露。 7 G$ }% q; O# Y. ~7 a
4.断面SEM分析 ; Y7 ~7 W6 G% H F# I
说明:PCB的镀层分析Sn的厚度,对PAD位置进行断面SEM分析, PAD表层呈现合金化状态。 " M- }( k6 o* J& r& g Z4 j
失效机理解析 PCB表面Sn镀层厚度不均匀,导致局部位置焊盘表面的镀层合金化,即IMC层(Cu6Sn5)裸露,由于IMC含有大量的Cu,其熔点远高于锡焊料,从而造成焊盘表面可焊性降低,回流焊接时易发生焊盘不润湿,焊锡爬至器件焊端的现象。
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