
电路板部件的掉落就像许多产品和管道工程人员的梦想,以前也分享过自己遇到的一些部件的掉落例子,但是每个人面对的问题都是不一样的。很多初学者遇到这样的问题的时候,不知道怎么分析比较好,所以在这里分享自己的方法和步骤作为参考。
当然,欢迎专家提出你的见解。只有有意见和火花才能进步,不能说自己的方法和程序是最好的。只是分享经验。
一般情况下,电路板上的部件掉落的情况下,大部分问题与“焊接品质”无关,但最终的答案只不过是以下几点之一,或是混合了两个以上的结果。
1、电路板的表面处理有问题。
2、部件的焊脚表面处理有问题。
3、板或部件的储藏条件不良导致氧化。
4、回焊Reflow温度过程有问题。
5、焊接强度不能承受实际使用外力的影响。
基板部件掉落不良分析的几个步骤:
以下,对基板部件的掉落进行顺序分析陈述。
第一步,获取信息
这一点很重要,如果源错了,以后再好也没用。
首先,请向问题的反应者确认不良现象的说明,调查以下的信息。
1、有什么问题吗。请尽量清楚地说明不良现象。零件会在什么情况下掉落?产品掉过吗。发生在什么环境下(加油站、室外、室内、空调)?经历过什么特殊测试(低温)吗?
2、问题发生在客户机上吗?还是生产过程中?问题是在过程步骤中发生或发现吗?
3、问题是什么时候发生的。是在生产过程中发现的吗?还是在成品测试中发现的?不良品集中在同一Date-code上吗?
4、板的表面处理为什么。ENIG?OSP?HASL? ENIG黑镍问题、HASL第二面通过炉吃锡的不良问题、OSP有过期吃锡的不良问题。
5、板的厚度?0.8mm?1.0mm?1.2mm?1.6mm? 板越薄,变形弯曲的机会越大,锡裂的问题也就越多。
6、为什么零件焊接脚的表面处理。Matte Tin?镀层:?
锡糊剂的主要成分是?SAC305(锡银铜)?SCN(锡铜镍)?熔点因锡膏而异。
7、若能调用当时的Reflow测量曲线则最佳。
第二步,取得次品,保留证据,有助于后续分析。
取得次品的电路基板,零件完全掉落的情况下,也最好取得掉落的零件。这样的话,对照组可以进行完全的分析。次品不只是一个,测量实际情况的话,越多越好。
第3步,检查电路板的焊接性
得到次品后,同时检查电路板和部件脚的焊接性,观察其间的差异。
调查焊接性的时候,建议用显微镜(microscope)观察。那样的话,可以看到细小的问题。
这样的问题是,电路板的垫(盘)上的焊料拒绝或焊料收缩(de?wetting))通常由于电路基板的表面处理不良或电路基板的储藏环境不好,导致焊盘的氧化。
当然,也有焊接炉温度不足无法焊接的问题。这时,试着用焊锡试吃锡垫能不能吃锡,如果连焊锡都不能吃锡的话,几乎可以判定出是PCB本身的问题。
注意:一部分喷锡板使用“锡铜镍(SCN”的成分,其熔点比SAC305高10deg。C。SAC305熔点217deg;C;SCN熔点是227deg。C。
如果能够进一步排除电路板储藏条件不良导致的氧化,PCB可以直接到供应商来查看产品,或者PCB可以让供应商回复分析处理。
如果存在争议,则可以先测量表面处理的厚度。一般ENIG检查金层和镍层的厚度。另一方面,HASL要调查锡喷射的厚度,直接观察OSP有无氧化。
如果还有议论的话,必须切片详细分析。
步骤4、检查跌落部件的脚的焊接性
建议在显微镜下观察零件的脚的焊接性。那样的话,可以看到细小的肉眼看不见的现象。
为了确认零件的脚上是否经常能吃到锡,建议检查零件的镀脚层的构成成分,确认熔锡的温度是否符合焊炉的温度。在由银镀层溅镀处理的部件中,存在这样的问题:溅镀银仅附着在部件表面,其银成分就容易被SAC锡膏食用,焊接强度降低。
请注意。有些零件的脚的断面上有露出铜而没有镀金的区域。这个地方通常很难吃到锡,但是一般来说不需要吃锡,或者设计成不重要的地方。QFN侧面不一定要吃锡。
细节:
QFN包装的焊接品质
步骤5、确认掉下来的零件的脚是否和垫在一起
如果电路板和部件脚的焊接性没有问题,则可以确认电路板上的焊盘/焊盘是否脱落,是否连接到掉落的部件脚上,如果是这样,可以进一步确认部件和PCB的焊接是否良好,可以证明焊接背Reflow没有问题。
如果焊盘没有和掉落的零件一起拿走,则最好确认焊接的温度曲线是否符合锡胶的要求,如果有多余的不良品,用烙铁试着将掉落的零件焊接在电路板上。如果可以焊接的话,表示可以加固温度和锡膏来克服,但是建议通过对零件的推力测试,带着确认没有问题的板,确认推力是否与现在重新调整锡膏和温度曲线的板一起。如果有差异,建议检查PCB的表面处理。表面处理不良,局部焊接垫可能会氧化。ENIG的表面处理有黑垫的问题,HASL的第2面有可能发生IMC的问题。
步骤6、检查部件的掉落截面
请在显微镜下观察电路板及部件脚的剥离面,确认截面是否粗糙或光滑。粗糙面通常是受到一次性外力,部件剥落掉落。光滑的表面通常是由于长期振动而断裂,如果是ENIG的PCB,也可以通过黑镍来剥离镍层。
步骤7、检查切片IMC打EDX
如果不能按照以上的步骤判断零件掉落的问题,最后制作破坏性的切片。切片时建议制作电路板或掉落的零件。
切片的目的有两个。
1、有无生成IMC,IMC生成是否均匀,再打EDX,看看是哪个IMC成分。不在意IMC的厚度,IMC如果生长不均匀或局部地生成,则焊料的强度降低,部件的推力降低。IMC生长不良的原因可能是氧化或温度不足。延长阅读:PCB焊接强度与IMC的关系
2、确认精淮断裂的地方发生在哪个层。
如果断裂点在IMC层,通常表示焊料性没有问题,但焊料强度不足以应对外力的冲击,这通常是必须用公司计来解决的问题。但是,一部分RD要求BGA或零件加上Underfill或点橡胶进行加固。
在断面不是IMC层而是PCB端的情况下,偏向PCB的问题。
相反,如果断面位于部件端,则存在部件偏颇的问题。