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[报告] 焊接不良失效分析 [复制链接]

meixinjiance
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  • 2015-03-11
1#
t T
发表于 2015-03-17 17:22 |只看楼主
焊接不良失效分析1. 案例背景 ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2
X公司出现了一批某型号的手机，品质部门反馈手机软板上SMT元件焊接后易脱落，不良率约为3.3%，PCB焊盘上的断裂面在电子显微镜下观察，表现为平整的断裂面。 ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2
2.分析方法简述 ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2
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A．样品外观照片： ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2
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B．确定了试验方案后我们针对失效样品做了如下的分析： ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2
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备注：AuSn4是一种很脆的金属间化合物，是引起“金脆”现象的主要原因﹐对焊点强度影响较大。 ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2
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C．找到导致焊点易脱落的失效机理后，与该公司工艺人员沟通后，得知其焊接时的TOL长达70s，但由于该款产品即小又薄，且零部件布局密度也较低。这样过长的TOL时间导致焊点IMC结构粗大、松散，富P层过厚并形成了Ni-Sn-P层。 ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2
3. 分析与讨论 ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2
由以上分析结果可以导致焊点易脱落的原因是多方面因素造成的，总结如下： ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2
a). 失效元件的焊点形成了大结构的(Ni,Cu)3Sn4 IMC，过多的易脆的IMC的生成会导致焊接强度偏低，在受到应力时焊点容易在IMC于PAD上的富P层之间开裂。 ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2
b). 同时焊点的富P层也很厚，富P层内由于Ni扩散而形成的裂缝会降低焊点的强度。 ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2
c). 焊点焊接界面附近残留的AuSn4合金（可能是PCB PAD金层过厚或焊点锡量过少不利Au的熔融导致），这种合金可能会引起“金脆”，对焊点强度也有一定影响。 ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2
d). 焊点在富P层与(Ni,Cu)3Sn4 IMC间形成了对焊接强度危害极大的Ni-Sn-P合金，焊点的断裂主要发生在Ni-Sn-P层附近。 ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2
4.结论 ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2

减少回流时间到45s~55s，以抑制Ni-Sn-P层的形成，减少焊点IMC、富P层厚度。改善PCB表面处理制程，杜绝“黑镍”现象发生。减薄PCB PAD金层厚度或增加焊点锡量以防止“金脆”发生。 ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2

备注：回流时间越长会生成越多的Ni-Sn-P合金。 ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2

5. 参考标准 ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2
IPC-TM-650 2.1.1-2004手动微切片法 ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2
GB/T 17359-2012电子探针和扫描电镜X射线能谱定量分析通则 ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2

作者简介： ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2

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MTT（美信检测）是一家从事材料及零部件品质检验、鉴定、认证及失效分析服务的第三方实验室,网址：www.mttlab.com,联系电话：400-850-4050。 ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2
www.mttlab.net ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2
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84362020gwh
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  • 高级工程师
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  • 2012-03-08
检测工程师勋章优秀会员勋章爱心志愿者网校学员
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发表于 2015-03-18 20:24 |只看该用户

这是做什么的 ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2
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84362020gwh
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3#
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发表于 2015-03-25 09:37 |只看该用户

快来看看了 ÉÞÖíb`KYbbs.3c3t.comNžu€³Ò ¯Í2
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