文章來源：騰昕檢測

案例背景

PCB迴流後齣現(xiàn)圖示芯片位置焊盤不潤濕現(xiàn)象，目前的失效麵是第二次貼裝麵，不良主要集中在芯片位置，具體的PIN腳無明顯趨勢。

分析過程

Part.1

失效點(diǎn)外觀分析

#1失效點(diǎn)外觀圖示：

#2失效點(diǎn)外觀圖示：

#3失效點(diǎn)外觀圖示：

從以上述外觀檢測結(jié)果中髮現(xiàn)，不良主要集中於芯片引腳焊盤的位置。

髮生嚴(yán)重不良的區(qū)域完全無錫潤濕，錶現(xiàn)輕微的區(qū)域有錫退潤濕現(xiàn)象，未潤濕PAD平整，存在明顯助焊劑殘留。

Part.2

針對#2失效點(diǎn)位的錶麵分析

1、對三箇典型PAD進(jìn)行SEM分析：

圖示三箇典型未潤濕PAD均處於完全無錫附著的狀態(tài)，錶麵平整，有明顯的助焊劑殘留。

説明在迴流初期，錫曾作用於這箇麵，但因潤濕不良，齣現(xiàn)退潤濕而導(dǎo)緻焊錫無附著。

2、對PAD上有殘留物的位置進(jìn)行EDS成分分析

以C元素爲(wèi)主（助焊劑主要成分之一），Sn、Cu佔(zhàn)比比例約2:1。

3、對PAD上無明顯殘留的位置進(jìn)行EDS成分分析

排除掉其他元素成分影響，錶麵成分以Cu、Sn組成，整體比例約40:60。

Part.3

#1失效點(diǎn)切片斷麵分析

切片方曏（第一排）

1、斷麵金相分析

圖一  不潤濕部位斷麵圖示

圖二  蝕錫、蝕銅後的斷麵圖示

圖一不潤濕點(diǎn)焊錫主要收縮至器件後焊腳位置，延伸齣來的PAD上不潤濕。

通過圖二可以看到未潤濕位置無銅咬蝕的特徵，且未潤濕麵基本無（單純的）錫殘留。

2、斷麵SEM分析

未潤濕PAD錶層呈現(xiàn)閤金化狀態(tài)（IMC層裸露）。

3、斷麵EDS分析

IMC層以Cu、Sn爲(wèi)主要成分，整體比例約40:60。

Part.4

PCB芯片pad鍍層厚度分析

對衕週期PCB的鍍層分析，爲(wèi)Cu+Sn（噴錫工藝），Sn的厚度Min10.22μm，Max 16.73μm，平均13.96μm。

分析結(jié)果

噴錫闆在PCB噴錫工藝端會形成IMC，實(shí)現(xiàn)Sn的附著。在SMT迴流焊時(shí)，已經(jīng)形成的IMC厚度會增長，從而消耗掉一部分錶層Sn。

從本次的失效點(diǎn)特徵分析，可以判斷導(dǎo)緻PAD不潤濕的原因是PAD錶麵的噴錫閤金化，IMC層裸露，造成錶麵潤濕性降低，形成潤濕不良。推斷PAD錶麵鍍層閤金化的原因：

1、PCB噴錫工藝存在缺陷，受熱風(fēng)影響噴錫不均勻，特彆是芯片類小麵積PAD；

2、該P(yáng)CB芯片麵實(shí)際迴流瞭2次，第1次芯片麵空載迴流，加劇PCB上的芯片位置PAD閤金化。

改善建議

1、PCB噴錫工藝的控製優(yōu)化，小麵積PAD上的Sn均勻性可以通過外觀及可焊性測試進(jìn)行控製檢驗(yàn)；

2、在保障LED麵焊接質(zhì)量的前提下，降低整體的迴流溫度及時(shí)間，降低芯片麵鍍層閤金化程度；

3、減小芯片pin腳焊接時(shí)的芯吸效應(yīng)，迴流溫度上下溫區(qū)溫度差異化設(shè)定（上溫區(qū)＞下溫區(qū)5-10℃）。