PCBA焊接润湿不良分析

No.1 案例概述

PCBA出现焊接润湿不良，分析剥离的器件与PCB板，推测虚焊发生原因与助焊剂（警惕！电子产品的“隐形杀手”——助焊剂残留）相关性较大。详细分析方案，请浏览文章获知。

No.2 分析过程

# 1 X-ray 检测

 

 

说明：

器件左下角底部焊盘几乎没有或仅少量锡膏焊接，该现象具有方向性。

# 2 外观观察

【异常外观】

【正常外观】

说明：

器件左侧焊点呈现堆积球形状。

# 3 剥离器件位置分析

1.剥离器件未进行处理时分析

PCB板侧外观观察

 

器件侧外观观察

 

 

 

说明：

剥离器件PCB板侧焊盘未被完全润湿，器件侧焊盘仅沾少量锡膏，且两侧较多松香存留。

SEM分析

 

EDS分析

说明：

焊盘表面被松香所覆盖，检出Au、Ni元素，表明该未润湿位置镀层Au未溶蚀。

2.异丙醇清洗去除表面松香后分析

/ 测量方法 /

对剥离的器件使用异丙醇超声清洗后，去除表面松香，对底部焊接不良的两个焊盘进行分析。

金相观察

 

 

说明：

焊盘未润湿位置局部颜色发暗。

SEM分析

 

说明：

器件焊盘未润湿位置表面存在密密麻麻微小凸起，晶格形貌无异常。

EDS分析

说明：

对焊盘未润湿位置进行EDS分析，检出Ni、Au、Sn、Pd、O、P元素，表明未润湿位置曾有少量Sn附着，但焊盘表面的金镀层仍存在，即该位置在焊接过程中Au层未能熔融。

# 4 钢网开口分析

说明：

1.未润湿不良点主要集中于上图所示位置（对向有少部分），该位置是助焊剂挥发气体排出的主要通道；

2.开口隔断仅0.25mm，助焊剂受热后溢出且锡膏熔化汇集，进一步导致该通道的“排气”作用减弱，造成内部气流主要引向图示不良点位，形成“抬起”效应。

No.3分析结果

未润湿失效点位置具有倾向性，基本集中在左下角位置，如下图所示：

未润湿的焊盘表面金层未溶蚀，说明锡膏熔化之后，该焊盘未与液态锡充分接触，进而芯片引脚部位发生翘起，锡膏与焊盘分离；

PCB板材为铝材质，器件封装主要为玻璃材质，二者都不容易发生形变，排除因形变引发的翘起；

通过对钢网开口的分析判断，目前失效点位置是受助焊剂挥发气流影响最大的位置。大量挥发的气体，会将芯片“抬起”，造成图示位置的轻微起翘。

综合以上分析：

推测该焊接不良是由于大量助焊剂气体挥发，其产生的气泡集中由排气孔散出，造成芯片起翘，使芯片焊盘与锡不能充分接触造成虚焊。

No.4 改善方案

建议改善钢网开口方式

1.内部九宫格开口；

2.增加隔断，所有的隔断宽度增加为0.4mm。

新阳检测中心有话说：

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审核编辑 黄宇