PCB上件縮錫分析報告

1、主管：主管： 會簽：會簽： 經(jīng)辦：經(jīng)辦： 豐鎰貿(mào)易（深圳）有限公司豐鎰貿(mào)易（深圳）有限公司 2007/10/11 FENGYI TRADING (SHENZHENSHENZHEN) CO.,LTD 2 問題描述 10月10日客戶羅技公司投訴06IT36158料號上件時有縮錫現(xiàn)象, 不良率 30/1000=3%，周期為3406, 不良現(xiàn)象見下圖： 現(xiàn)象-1現(xiàn)象-2 FENGYI TRADING (SHENZHENSHENZHEN) CO.,LTD 3 相關(guān)不良相片 縮錫不良現(xiàn)象-1 注:從以上的縮錫現(xiàn)象上可見:明顯發(fā)現(xiàn)部分 金面沒有上錫,完整無損; 縮錫不良現(xiàn)象-2 FENGYI TRADING

2、 (SHENZHENSHENZHEN) CO.,LTD 4 分析流程 縮錫不良板縮錫不良板X-RAY+SEM+EDS 金鎳厚度正常 晶格 100.00Totals 3.2924.89Au M 15.8735.85Ni K 12.407.63O K 68.4431.63C K Atomic%Weight%Element Quantitative results W e ig h t % 0 10 20 30 40 CONiAu DEX分 析點 FENGYI TRADING (SHENZHENSHENZHEN) CO.,LTD 8 1.2 縮錫處金面EDS分析 ElementWeight%Atom

3、ic% C K52.2682.34 O K8.369.89 Ni K15.034.84 Sn L9.281.48 Au M15.061.45 Totals100.00 Quantitative results W e ig h t % 0 10 20 30 40 50 60 CONiSnAu 注:從EDS上可見：縮錫不良部位金與錫交界處有C.O含量較 高,對焊錫有較大影響; DEX分 析點 FENGYI TRADING (SHENZHENSHENZHEN) CO.,LTD 9 1.3.磷含量分析 注:從EDS上可見：不上錫部位剝金后鎳面P%=6.96,正常; ElementWeight%Ato

4、mic% P K6.9612.42 Ni K93.0487.58 Totals100.00 Quantitative results W e ig h t % 0 20 40 60 80 100 PNi FENGYI TRADING (SHENZHENSHENZHEN) CO.,LTD 10 1.4.縮錫處鎳面SEM 注:從SEM上可見：不上錫部位剝金后鎳面晶格正常,無腐蝕 現(xiàn)象 ; SEM-2 SEM-1 FENGYI TRADING (SHENZHENSHENZHEN) CO.,LTD 11 1.5局部上錫處切片SEM 從SEM上可見：局部上錫部位鎳層結(jié)構(gòu)正常,無腐蝕刺人現(xiàn)象,并且Cu/N

5、i/Sn層 之間IMC結(jié)構(gòu)良好; Cu Cu Cu Ni Ni Ni Sn Sn Sn SEM-3000倍倍-3 SEM-3000倍倍-2 SEM-3000倍倍-1 切片位置 FENGYI TRADING (SHENZHENSHENZHEN) CO.,LTD 12 1.6上錫不良處切片SEM Ni Cu Cu Ni SEM-3000倍倍-2 SEM-3000倍倍-1 從SEM上可見：上錫不良部位切片后側(cè) 面觀察表面平整光滑鎳層結(jié)構(gòu)正常,無 腐蝕現(xiàn)象; 切片位置 FENGYI TRADING (SHENZHENSHENZHEN) CO.,LTD 13 1.7.縮錫処切片觀察-立碑效應(yīng)剖解 注:從

6、左圖可以看到，元件的兩端錫膏的熔融狀態(tài)不一致，明顯存在立碑 (Tombstone)效應(yīng)，即元件兩邊的金表面活化能不一致，右邊的金面受污 染導(dǎo)致金表面活化能降低，左邊的錫膏熔融比右邊錫膏熔融快。說明金 面有受污染。 SEM-1000倍 SEM-3000倍 Sn Ni Cu 元件元件 立碑(Tombstone) 效應(yīng)引起裂痕 FENGYI TRADING (SHENZHENSHENZHEN) CO.,LTD 14 ElementWeight%Atomic% C K5.6828.66 Ni K46.1256.21 Au M51.2015.13 Totals100.00 Quantitative re

7、sults W e ig h t % 0 10 20 30 40 50 60 CNiAu 注:從EDS結(jié)果可見：縮錫処清洗后金面已經(jīng)沒有O元素，C含 量也變低。 1.8 縮錫處金面經(jīng)清洗后EDS分析 FENGYI TRADING (SHENZHENSHENZHEN) CO.,LTD 15 1.9.不良不板重新漂錫試驗 漂錫條件： 1.縮錫不良部分使用酒精擦洗; 2.助焊劑: a.無鉛助焊劑; b.型號:AD-8800; 3.錫鉛種類: a.無鉛漂錫; b.溫度:262 ; c.漂錫時間:5S; 注:從縮錫不良板重新漂錫上 可見：重新漂錫后上錫良好 縮錫不良板重新漂錫后現(xiàn)象-1 縮錫不良板重新漂

8、錫后現(xiàn)象-2 FENGYI TRADING (SHENZHENSHENZHEN) CO.,LTD 16 2.同周期正常庫存板鎳金厚度測量 編號鎳厚(u”)金厚(u”) 119232.91 2189.63.05 3200.43.11 4199.13.09 5188.93.14 平均194.13.06 XRay( 非接觸 - 非破壞性金屬膜厚測量儀) 金鎳厚測量金鎳厚測量 結(jié)論結(jié)論：客戶金鎳厚度要求為Ni:150u”,Au:2u”,故空板的金鎳厚度均在正常范 圍內(nèi)。測試數(shù)據(jù)為泉鎰興公司提供 FENGYI TRADING (SHENZHENSHENZHEN) CO.,LTD 17 2.1同周期正常庫

9、存板金面SEM 金面晶格正常 FENGYI TRADING (SHENZHENSHENZHEN) CO.,LTD 18 2.2同周期正常庫存板鎳面SEM寫真(剝金后) 鎳面晶格正常,無腐蝕現(xiàn)象 FENGYI TRADING (SHENZHENSHENZHEN) CO.,LTD 19 2.3同周期正常庫存板磷含量分析(剝金法) Spectrum processing : Processing option : All elements analyzed (Normalised) Element Weight% Atomic% P K 6.76 12.08 Ni K 93.24 87.92 Tot

10、als 100.00 剝金后鎳面 1# 2004/10/29 上午 11:26:26 Quantitative results W e ig h t% 0 20 40 60 80 100 PNi Comment: P%=6.76， 正常 FENGYI TRADING (SHENZHENSHENZHEN) CO.,LTD 20 ElementWeight%Atomic% C K4.1825.58 Ni K44.0155.09 Au M51.8119.33 Totals100.00 Quantitative results W e ig h t % 0 10 20 30 40 50 60 CNiA

11、u 2.4同周期正常庫存板金面EDS分析 注:從EDS結(jié)果可見：空板金面沒有O元素，C含量也比較低 FENGYI TRADING (SHENZHENSHENZHEN) CO.,LTD 21 a.空板先進行后處理綫清洗，再過一、二、三次IR爐， IR爐溫度條件： 1234567 設(shè)定溫度上195210205205210285225 設(shè)定溫度225 b. 然後進行漂錫測試： 1. 浸泡FLUX, 時間:10-15sec（type:AD-8800) 2. 錫爐溫度:260,漂錫時間:5sec（type:SAC305無鉛焊料） 2.5空板漂錫試驗 FENGYI

12、TRADING (SHENZHENSHENZHEN) CO.,LTD 22 2.6漂錫前試板外觀金相 試樣板金面外觀良好 FENGYI TRADING (SHENZHENSHENZHEN) CO.,LTD 23 2.7漂錫后樣板外觀金相 漂 錫 1 0 0 % 上 錫 良 好 . FENGYI TRADING (SHENZHENSHENZHEN) CO.,LTD 24 2.8漂錫后縱切片SEM Sn Ni Cu Sn Ni Cu Sn Ni Cu 結(jié)論結(jié)論: 從漂錫切片從漂錫切片SEM觀察結(jié)果可知觀察結(jié)果可知:焊料與鎳層結(jié)合良好焊料與鎳層結(jié)合良好, 漂錫后未發(fā)現(xiàn)有鎳層刺入腐蝕發(fā)生漂錫后未發(fā)現(xiàn)有

13、鎳層刺入腐蝕發(fā)生. FENGYI TRADING (SHENZHENSHENZHEN) CO.,LTD 25 3.分析小結(jié) 通過以上分析測試可知: 1. 測量縮錫板的金鎳厚度，在正常範(fàn)圍內(nèi)；晶格和P%正常； 2. 縮錫部位金面EDS分析有C.O含量較高,對焊錫有較大影響; 3. 縮錫部位剝金后鎳面SEM晶格正常,無腐蝕現(xiàn)象； 4. 縮錫不良金與錫交界處縱切片鎳層結(jié)構(gòu)正常,無腐蝕刺人現(xiàn)象, 并且已上錫之處Cu/Ni層之間結(jié)構(gòu)良好，但觀察到立碑效應(yīng); 5.縮錫不良部位明顯發(fā)現(xiàn)金面沒有上錫,并且完整無損,而且通過 酒精擦洗后再重新漂錫上錫飽滿； 6. 同周期正?？瞻鍦y試結(jié)果正常; 結(jié)論:金面有機污染

14、較嚴(yán)重造成金表面活化能過低,導(dǎo)致縮錫. 另外,上件時的溫度曲線設(shè)定不合理也會導(dǎo)致縮錫,此部分有待 確認(rèn). FENGYI TRADING (SHENZHENSHENZHEN) CO.,LTD 26 4.相關(guān)建議 1.錫擴散性不良與板子表面清潔狀況有很大關(guān)系在加強 板面清潔度后對散錫會有所幫助; 2. 應(yīng)特別關(guān)注沉金板從化金到上件的各個站點，保證金 面不受外界異常元素的污染，如化金后處理綫，成型 后處理綫的保養(yǎng)等； 3. 注意化金板的存放環(huán)境,避免在酸鹼環(huán)境下存放. FENGYI TRADING (SHENZHENSHENZHEN) CO.,LTD 27 5.附錄：立碑（Tombstone）效應(yīng) 立碑（Tombstone）效應(yīng)就是在回流焊接 期間，我們經(jīng)常會遇到片狀元件的一端離 開相應(yīng)的焊盤