HASL焊盘上锡不良失效分析

2016-06-02  浏览量:1526

邓胜良,王君兆

深圳市环球国际官网检测技术股份有限公司,深圳宝安,518108)

 

摘要:针对某HASL焊盘上锡不良的情况,本文通过表面分析切片分析、可焊性验证等分析手段查找分析失效原因,分析结果显示,导致焊盘上锡不良的主要原因为:在焊接前,焊盘表面镀层已经完全合金化,形成可焊性较差的铜锡合金。此外,HASL工艺不良,焊盘镀层厚度稳定性较差,锡薄处在多次过炉后,锡层与铜层完全反应,导致锡层完全被消耗,只剩下可焊性差的铜锡合金,导致后续上锡不良。

 

关键词:HASL上锡不良铜锡合金

 

1. 案例背景

送检样品为某款PCB板,该板焊盘处理工艺为HASL无铅喷锡工艺,该PCB空板过炉3次后,刷锡膏过回流,焊盘出现部分焊盘上锡不良现象,失效率较高。

 

2. 分析方法简述

通过表面SEM形貌观察和切片分析可知,NG焊盘未上锡位置镀层已经完全被合金化,形成铜锡合金,说明该焊盘镀层在刷锡膏焊接前已经合金化。过炉3次后焊盘有些位置纯锡层已经完全合金化,形成铜锡合金,而有些位置纯锡层厚度却很厚,达20μm。

 

失效分析

 

失效分析

 

失效分析

 

失效分析

 

3. 结果与讨论

由背景信息可知,失效样品在焊接前已经过炉3次,当PCB板焊盘的锡镀层厚度存在严重不均时,焊盘在经过过炉高温过程中,纯锡层会与铜层发生反应,产生铜锡合金,所以当纯锡层较薄位置的锡会在过炉过程中被完全合金化,形成可焊性较差的铜锡合金,导致焊盘上锡不良。该PCB焊盘的镀层工艺为HASL无铅喷锡工艺,该工艺本身稳定性较差,但不应出现如此大的差异。

 

导致焊盘上锡不良的主要原因为:在焊接前,焊盘表面镀层已经完全合金化,形成可焊性较差的铜锡合金。此外,HASL工艺不良,焊盘镀层厚度稳定性较差,锡薄处在多次过炉后,锡层与铜层完全反应,导致锡层完全被消耗,只剩下可焊性差的铜锡合金,导致后续上锡不良。

 

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