LED焊接不良原因分析

    背景

    某产商反映其产品PCBA板存在焊接后物料易脱落之失效现象(PCBA板及脱落物料见下图),为查找其脱落之根本原因,故委托我实验室对其产品物料及PCBA板进行失效分析。

                                       PCBA板及局部放大图

                                        PCBA板及局部放大图



       试验方案:



    1) 物料未脱落样品推力及切片+SEM分析

    小结:推力测试验证失效现象存在。切片+SEM分析发现物料侧IMC层厚度在1.36um~3.29um,存在大量孔洞及裂纹,严重影响焊接强度。此为焊接不足之直接原因

    2) 物料已脱落样品断面SEM+EDS分析

    小结:物料已脱落样品断面SEM分析发现,断面存在异常,微观呈韧窝断裂形貌(韧窝断裂形貌多为微孔扩大集聚导致)。EDS成分分析发现断口边缘存在氧化现象。

    3) 物料端断面切片+EDS分析

    小结:断面切片+EDS成分分析发现,物料Pin镀层为Cu/Zn,Cu层厚度1.96um~2.09um,Zn层厚度4.71um~4.97um,在Pin断面弯屈处存在大量缺口。是导致后期焊接产生气孔和裂纹的主要原因。


    4) 物料表面SEM+EDS成分分析

    小结:物料表面SEM+EDS成分分析发现,物料Pin镀层表面存在大量裂纹,EDS成分分析发现Cu元素,存在露铜现象。直接影响镀层性能,导致后期焊接强度不足。


    结论及改善建议

    1)PCBA板上物料焊接强度不足,易发生脱落。

    2)物料侧IMC存在大量裂纹及孔洞,此为焊接强度不足直接原因。

    3)焊接断裂面存在异常,微观呈韧窝断裂形貌(韧窝断裂形貌多为微孔扩大集聚导致),且有轻微氧化现象。

    4)物料Pin镀层为镀Cu再镀Sn,镀Sn层表面存在大量裂纹,有露铜现象,会导致焊接后IMC层产生裂纹及孔洞。

    5)加强物料管控,对来料进行必要检测。



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