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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2021-04-05 22:55
鍍金彈片焊接不良失效
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背景:客戶產(chǎn)品出現(xiàn)鍍金彈片焊接后輕撥即會(huì)脫落,不良率約為100% 。故需進(jìn)行原因分析,提供改善對(duì)策。 分析結(jié)果:NG樣品斷裂面位于Cu層與IMC層之間; NG樣品鍍Ni層厚度僅為0.30μm左右,在焊接過(guò)程中已全部消耗完畢; 一次改善后的Ni層厚度增加至0.60μm左右,在焊接過(guò)程中仍然消耗完畢; 二次改善后的Ni層厚度增加至1.40μm左右,在焊接后有殘余。焊點(diǎn)強(qiáng)度有明顯改善但鍍層中P含量偏高(12wt.%左右),焊接后易生成Ni-Sn-P相,而Ni-Sn-P相與IMC結(jié)合力差,可能對(duì)焊接強(qiáng)度有影響。 失效癥狀:彈片掉件 失效形式:焊接不良失效 失效機(jī)理:彈片鍍鎳層過(guò)薄導(dǎo)致焊接強(qiáng)度異常 根本原因:彈片來(lái)料不良 改善建議:增加彈片焊接端鍍Ni層的厚度。IPC標(biāo)準(zhǔn)6012建議Ni層厚度大于2.5μm; 控制鍍Ni層中P含量,建議P含量在6~10 wt %之間。 |
一、背景
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·客戶產(chǎn)品出現(xiàn)鍍金彈片焊接后輕撥即會(huì)脫落,不良率約為100%,客戶要求分析失效原因。 ·失效彈片基材為鈹銅,表面處理為化鎳浸金,PCB為化鎳浸金板。 |

二、實(shí)驗(yàn)方案


三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

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NG樣品鍍Ni層厚度0.30μm左右 。 開(kāi)裂發(fā)生在銅層與IMC層之間。 彈片鍍Ni層已經(jīng)消耗完,部分焊錫與銅基材生成Cu6Sn5 IMC。 |



NG樣品之原物料沾錫能力正常。


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一次改善后,彈片焊接后輕撥仍然脫落! 鍍Ni層厚度增加至0.60μm左右 。 鍍Ni層未發(fā)現(xiàn)黑鎳現(xiàn)象,P含量為10wt.%左右 焊接后鍍Ni層基本消耗完,殘留部分富P層。 開(kāi)裂可能發(fā)生在銅層與富P層之間。 |

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二次改善后,彈片焊接后撥動(dòng)不易脫落! 鍍Ni層厚度增加至1.4μm左右。 鍍Ni層未發(fā)現(xiàn)黑鎳現(xiàn)象,P含量為12wt.%左右。 焊接后鍍Ni層消耗嚴(yán)重,但仍有殘余。 焊點(diǎn)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)裂紋,但生成了連續(xù)Ni-Sn-P相。其與IMC結(jié)合力差,可能對(duì)焊接強(qiáng)度有影響。 |

回流Profile分析
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生成Ni-Sn-P相可能原因: 鍍Ni層中P含量過(guò)高(10wt%以上)。 焊接過(guò)程峰值溫度過(guò)高。 焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。 從客戶提供的Profile上可以看出回流時(shí)間和峰值溫度都在合理范圍內(nèi),未發(fā)現(xiàn)異常。 焊錫熔融時(shí)間:58~70S 峰值溫度 :243℃ |
結(jié) 論
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NG樣品斷裂面位于Cu層與IMC層之間。 NG樣品鍍Ni層厚度僅為0.30μm左右,在焊接過(guò)程中已全部消耗完畢。鍍Ni層過(guò)薄可能是導(dǎo)致焊點(diǎn)脫落的主要原因。 一次改善后的Ni層厚度增加至0.60μm左右,在焊接過(guò)程中仍然消耗完畢。 二次改善后的Ni層厚度增加至1.40μm左右,在焊接后有殘余。焊點(diǎn)強(qiáng)度有明顯改善,但鍍層中P含量偏高(12wt.%左右),焊接后易生成Ni-Sn-P相,而Ni-Sn-P相與IMC結(jié)合力差,可能對(duì)焊接強(qiáng)度有影響。 |
改善建議
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增加彈片焊接端鍍Ni層的厚度。IPC標(biāo)準(zhǔn)6012建議Ni層厚度大于2.5μm。 控制鍍Ni層中P含量,建議P含量在6~10 wt %之間。 |

來(lái)源:Internet