手機(jī)電路板失效分析

時(shí)間：2017-08-16作者：優(yōu)爾鴻信檢測技術(shù)（深圳）有限公司瀏覽：480

1. 案例背景

X公司出現(xiàn)了一批某型號(hào)的手機(jī)，品質(zhì)部門反饋手機(jī)軟板上SMT元件焊接后易脫落，不良率約為3.3%，PCB焊盤上的斷裂面在電子顯微鏡下觀察，表現(xiàn)為平整的斷裂面。

 

2.分析方法簡述

A．樣品外觀照片：

 

 

B．確定了試驗(yàn)方案后我們針對(duì)失效樣品做了如下的分析：

 

備注：AuSn4是一種很脆的金屬間化合物，是引起“金脆”現(xiàn)象的主要原因﹐對(duì)焊點(diǎn)強(qiáng)度影響較大。

 

C．找到導(dǎo)致焊點(diǎn)易脫落的失效機(jī)理后，與該公司工藝人員溝通后，得知其焊接時(shí)的TOL長達(dá)70s，但由于該款產(chǎn)品即小又薄，且零部件布局密度也較低。這樣過長的TOL時(shí)間導(dǎo)致焊點(diǎn)IMC結(jié)構(gòu)粗大、松散，富P層過厚并形成了Ni-Sn-P層。

 

3. 分析與討論

由以上分析結(jié)果可以導(dǎo)致焊點(diǎn)易脫落的原因是多方面因素造成的，總結(jié)如下：

 

a).失效元件的焊點(diǎn)形成了大結(jié)構(gòu)的(Ni,Cu)3Sn4IMC，過多的易脆的IMC的生成會(huì)導(dǎo)致焊接強(qiáng)度偏低，在受到應(yīng)力時(shí)焊點(diǎn)*在IMC于PAD上的富P層之間開裂。

 

b).同時(shí)焊點(diǎn)的富P層也很厚，富P層內(nèi)由于Ni擴(kuò)散而形成的裂縫會(huì)降低焊點(diǎn)的強(qiáng)度。

 

c).焊點(diǎn)焊接界面附近殘留的AuSn4合金（可能是PCB PAD金層過厚或焊點(diǎn)錫量過少不利Au的熔融導(dǎo)致），這種合金可能會(huì)引起“金脆”，對(duì)焊點(diǎn)強(qiáng)度也有一定影響。

 

d).焊點(diǎn)在富P層與(Ni,Cu)3Sn4IMC間形成了對(duì)焊接強(qiáng)度危害較大的Ni-Sn-P合金，焊點(diǎn)的斷裂主要發(fā)生在Ni-Sn-P層附近。

 

4.結(jié)論

減少回流時(shí)間到45s~55s，以抑制Ni-Sn-P層的形成，減少焊點(diǎn)IMC、富P層厚度。改善PCB表面處理制程，杜絕“黑鎳”現(xiàn)象發(fā)生。減薄PCB PAD金層厚度或增加焊點(diǎn)錫量以防止“金脆”發(fā)生。

 

備注：回流時(shí)間越長會(huì)生成越多的Ni-Sn-P合金。

 





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