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電感焊端鍍層合金化虛焊失效分析

發布人:新陽檢測時間:2022-10-06來源:工程師
一、案例背景



說明:PCBA組裝后功能測試不良,初步判斷為電感虛焊導致。


二、分析過程


(一)外觀分析



A面異常點

B面異常點


說明:外觀分析可見,電感整體呈傾斜狀態。其中一焊端有錫珠附著,并存在疑似虛焊的現象。


(二)切片斷面分析


明場光圖示

暗場光圖示


說明:通過切片斷面分析,有錫珠的一側焊點有明顯虛焊,焊錫與電感焊端未潤濕。


(三)SEM及EDS分析

SEM分析


說明:據電感斷面的整體SEM圖示,錫在PCB焊盤上有聚集性,電感焊端無明顯的焊錫潤濕。


觀測位置1


說明:圖示位置為PCB側焊錫IMC層狀態,厚度為2-3μm,整體連續性良好。


觀測位置2


說明:圖示位置為PCB及電感側,均有完整的合金層(IMC)存在。


觀測位置3


說明:圖示位置為焊錫與PCB接觸面,潤濕良好,電感側未潤濕。


觀測位置4


說明:圖示為未焊錫電感側,合金層(IMC)均處于裸露狀態,即合金層上無Sn附著。依據其狀態判斷,它是電感本身鍍層形成的合金層。


(四)EDS分析


說明:通過EDS分析,PCB側IMC層以Sn、Ni元素為主;電感側IMC層Cu(63.33%)、Sn(36.67%),從占比分析其為Cu6Sn5結構。


三、分析結果


根據上述分析結果判斷,電感焊端與焊錫完全未潤濕,形成虛焊。電感焊端(Cu鍍Sn)鍍層(Sn)合金化,形成IMC層,因為錫銅合金層(IMC)本身具有高熔點,可焊性低的特點,與焊錫無法兼容,在正?;亓骱笢囟认?,易發生虛焊失效。



四、改善方案


電感鍍層合金化是電感虛焊發生的主要原因,因此建議從電感鍍層工藝進行改善,如鍍層厚度及鍍層均勻性。


新陽檢測中心有話說:


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