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PCBA焊接潤(rùn)濕不良分析

發(fā)布人:新陽(yáng)檢測(cè) 時(shí)間:2023-05-23 來(lái)源:工程師 發(fā)布文章
No.1 案例概述



PCBA出現(xiàn)焊接潤(rùn)濕不良,分析剝離的器件與PCB板,推測(cè)虛焊發(fā)生原因與助焊劑(警惕!電子產(chǎn)品的“****殺手”——助焊劑殘留)相關(guān)性較大。詳細(xì)分析方案,請(qǐng)瀏覽文章獲知。


No.2 分析過(guò)程


# 1 X-ray 檢測(cè)


說(shuō)明:


器件左下角底部焊盤幾乎沒(méi)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(shuō)明:


器件左側(cè)焊點(diǎn)呈現(xiàn)堆積球形狀。


# 3 剝離器件位置分析
1.剝離器件未進(jìn)行處理時(shí)分析


PCB板側(cè)外觀觀察



器件側(cè)外觀觀察



說(shuō)明:


剝離器件PCB板側(cè)焊盤未被完全潤(rùn)濕,器件側(cè)焊盤僅沾少量錫膏,且兩側(cè)較多松香存留。


SEM分析



EDS分析



說(shuō)明:


焊盤表面被松香所覆蓋,檢出Au、Ni元素,表明該未潤(rùn)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(cè)量方法 /

對(duì)剝離的器件使用異丙醇超聲清洗后,去除表面松香,對(duì)底部焊接不良的兩個(gè)焊盤進(jìn)行分析。


金相觀察



說(shuō)明:


焊盤未潤(rùn)濕位置局部顏色發(fā)暗。


SEM分析



說(shuō)明:


器件焊盤未潤(rùn)濕位置表面存在密密麻麻微小凸起,晶格形貌無(wú)異常。


EDS分析



說(shuō)明:


對(duì)焊盤未潤(rùn)濕位置進(jìn)行EDS分析,檢出Ni、Au、Sn、Pd、O、P元素,表明未潤(rùn)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(guò)程中Au層未能熔融。


# 4 鋼網(wǎng)開(kāi)口分析


說(shuō)明:


1.未潤(rùn)濕不良點(diǎn)主要集中于上圖所示位置(對(duì)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(kāi)口隔斷僅0.25mm,助焊劑受熱后溢出且錫膏熔化匯集,進(jìn)一步導(dǎo)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(diǎn)位,形成“抬起”效應(yīng)。


No.3分析結(jié)果


未潤(rùn)濕失效點(diǎn)位置具有傾向性,基本集中在左下角位置,如下圖所示:

未潤(rùn)濕的焊盤表面金層未溶蝕,說(shuō)明錫膏熔化之后,該焊盤未與液態(tài)錫充分接觸,進(jìn)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(guò)對(duì)鋼網(wǎng)開(kāi)口的分析判斷,目前失效點(diǎn)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(huì)將芯片“抬起”,造成圖示位置的輕微起翹。


綜合以上分析:


推測(cè)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(kāi)口方式


1.內(nèi)部九宮格開(kāi)口;

2.增加隔斷,所有的隔斷寬度增加為0.4mm。

新陽(yáng)檢測(cè)中心有話說(shuō):


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