镍片焊接不良失效分析

镍片焊接不良失效分析

美信检测失效分析实验室

摘要：

本文通过对已脱落的PCB（PAD）表面、脱落的镍片表面、未使用的PCB（PAD）、镍片未脱落的焊点进行表面SEM观察、焊点剖面分析、EDS分析等查找并分析形成镍脱落的原因。OK焊点中焊锡与镍片之间的IMC层发现较多孔洞、分层现象，且IMC层厚度不均匀，存在过厚和过薄现象，导致焊接强度降低，出现镍片易剥离现象。

1. 案例背景

客户反映，镍片通过回流焊接后，出现使用小于12N的力就可以从PCB焊盘上将镍片剥离现象，制造工艺要求镍片剥离强度要大于15N。

2.分析方法简述

A、样品外观照片：

B、OK焊点镍片的最大剥离力测试

表1.OK焊点镍片剥离最大力

经过测试，OK焊点的最大剥离力均大于15N。

C、确定了试验方案后我们针对失效样品做了如下分析：

1、NG焊盘表面、OK焊盘表面、PCB光板表面的SEM观察及EDS成分分析

2、NG焊点与OK焊点的切片分析

表2.OK焊点中焊锡与镍片IMC层厚度（um）

D、同批次未焊接镍片的可焊性验证

表3.同批次未焊接镍片的测试数据

3.结论

可能是由于镍片的润湿速度较快，回流焊的TOL时间过长，导致焊点IMC结构粗大、松散，且存在孔洞和分层现象，导致焊接强度偏低，严重的将导致镍片在小于12N的力下剥离，出现失效情况。

4. 参考标准

GJB 548B-2005 微电子器件失效分析程序-方法5003

GB/T16491-2008电子式万能试验机

IPC-TM-650 2.1.1-2004手动微切片法

GB/T 17359-2012微束分析能谱法定量分析

GB/T 27788-2011 微束分析扫描电镜图像放大倍率校准导则

J-STD-002C 元器件引线、端子、焊片、接线柱和导线的可焊性测试

作者简介：

MTT（美信检测）是一家从事材料及零部件品质检验、鉴定、认证及失效分析服务的第三方实验室,网址：www.mttlab.com,联系电话：400-850-4050。

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