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失效分析解决方案

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  • 产品描述:新伟德【官方直营】伟德国际利物浦官网|韦德博彩app|19462211
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前言

失效样品为两款经波峰焊后的PCBA,发现PTH孔环拒焊及焊点表面发黑现象,其中1605周样品共3pcs,不良率分别为20.43%。1547周样品共3pcs,不良率为6.1% 。


测试手法简述:(测试项目、设备名称、参考标准、测试过程)


1.外观检查

用3D显微镜对失效PCBA进行外观检查,不良样品PTH孔环存在明显的拒焊和发黑现象见图一,焊锡集中在组件引脚上。



图一:焊点发黑照片



2.SEM+EDS表面分析

对不良样品(1605周样品,1547周样品)PTH孔环进行表面SEM+EDS分析,发黑孔环拒焊,表面仅残留薄薄焊锡,甚至Ni层裸露。同时呈 “泥状腐蚀裂纹”形貌见图二。



图二:1605周样品发黑焊点表面SEM照片



3.金相切片分析

参照IPC-TM-650 2.1.1 E 05/04的要求,对发黑区域焊点进行切片,SEM可以明显观察到连续的面状“黑镍”腐蚀现象见图三。严重的黑镍现象易造成焊盘润湿不良。

对同批(1609周)次PCB来料分析,PCB表面经SEM观察,发现局部存在“泥状腐蚀裂纹”,PCB原物料切片后观察,同样发现局部存在黑镍现象见图四。


图三:1605周及1547周样品发黑焊点截面SEM照片


4.PCB镀金层厚度分析

  X-RAY膜厚仪测试结果结果显示:1609周PCB原物料镀Au厚度为34.5nm~39.4 nm。 客户提供镀金厚度规格25~100nm。IPC-4552建议ENIG镀Au厚度:50~125nm。



图四:1609周样品PCB表面及截面SEM照片


结果分析与讨论

1.不良样品(1605周样品,1547周样品)焊点发黑区域经切片、SEM+EDS分析,发现Ni层存在连续的面状“黑镍现象”。连续的面状“黑镍”现象,对导致焊盘发黑、润湿不良有较大风险。

2.PCB(1609周样品)原物料镀Au层厚度34.5 nm ~39.4 nm (符合客户提供镀金厚度规格,但低于IPC-4552标准建议的下限值)。Ni层局部区域发现有黑镍现象。


改善建议

严格管控每周期PCB生产质量,减少PCB原物料黑镍现象。

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