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案例背景
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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。 * Q( @" K) ?1 g8 w9 H% j5 R
不良解析过程 & q U4 d9 N3 G4 f( f1 n
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1.外观目检
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) }! b& k* [2 F4 G% K3 S说明:PCB焊盘的表面处理方式为热风整平(喷锡)。
3 ^5 g1 [- h; N5 a% [% ]& `) z2.EDS分析
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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)。
! y) ~) m: p$ W( ?% `% d3.断面金相分析 ! ^5 X9 c* u' I1 T# n) q' b
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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。
5 I- W% \% }# T+ h4.断面SEM分析
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/ f3 D5 L- H! i" z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。 V1 Q% V0 b# P. c; `2 ^
失效机理解析 + L, r/ q7 U/ L$ ]( k
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。 ! {7 l7 X( d$ b" x! J" E
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