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案例背景 $ J. n) q1 i: e
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。 ! r1 E1 n A8 ]
不良解析过程 1 L! R7 x: N+ c# g6 Z# K5 s
3 ?' H2 a) D, w# s" O7 b
1.外观目检
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: `/ [: s. R" d! l6 o说明:PCB焊盘的表面处理方式为热风整平(喷锡)。 6 c7 t# p0 s* q" c; ?4 k S' U5 v, p
2.EDS分析 + j8 x4 v. ~2 x
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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)。 ! P8 K8 \2 Z% ~; b w
3.断面金相分析
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7 b$ x+ W* @+ A+ y, y7 q0 B+ l* 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。
9 q: K: b$ G0 d9 o$ W0 [$ R' F4.断面SEM分析 % l7 x. a# R3 F3 T
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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: [1 q4 }. e& @
失效机理解析 8 @+ _. o! r2 M4 k5 |3 [
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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