정밀 PCB 제조, 고주파 PCB, 고속 PCB, 표준 PCB, 다중 계층 PCB 및 PCB 조립.
1. 사례 배경
검사 샘플은 PCBA 보드입니다.PCB 보드가 SMT를 진행한 후 소수의 용접판 주석 도금 불량이 발견되었다.샘플의 실패율은 약 1000분의 3이다.PCB 플레이트 용접판의 표면 처리 공정은 화학 침석이고, PCB 플레이트는 양면 패치이며, 용접이 불량한 용접판은 모두 두 번째 패치 표면에 위치한다.
2. 분석 방법 약술
2.1 샘플 외관 관찰
그림 1에서 볼 수 있듯이 실효 용접판에 대한 현미경 관찰을 통해 용접판에 주석이 없고 용접판 표면에도 뚜렷한 변색 등 이상이 발견되지 않았다.
PCB 용접판 주석 도금 불량 고장 분석
2.2 패드 표면의 SEM+EDS 분석
NG 패드, 1차 소제 패드 및 미소제 패드에 대한 표면 SEM 관찰 및 EDS 성분 분석.불에 타지 않은 용접판의 표면은 양호하게 형성되어 있으며, 한 번에 타서 만들어진 용접판과 효력을 잃은 용접판의 표면은 주석이 침전되어 있다.이 층은 재결정으로 표면에 이상 원소가 발견되지 않았습니다.
2.3 패드의 FIB 샘플 제조 단면 분석
FIB 기술을 사용하여 실효 용접판, 일회용 소제 용접판, 비소제 용접판의 횡단면을 제작하고 형재 표면을 스캔한다.Cu 요소가 NG 용접판의 표면에 이미 나타난 것을 발견하여 Cu가 주석층의 표면으로 확산되었음을 나타낸다;Cu 원소는 용광로 매트 표면의 약 0.3 μm 깊이에 나타나며 이는 순수한 주석층의 두께가 용광로 매트 이후 약 0.3 μm임을 의미합니다.난로 매트의 순수한 주석층의 두께는 약 0.8μm이다.EDS 테스트의 정밀도가 낮고 오차가 상대적으로 큰 점을 감안하여 다음 단계는 AES를 사용하여 용접판의 표면 성분을 더 분석하는 것입니다.
2.4 용접판 표면 AES 성분 분석
NG패드와 일회용 소제패드의 극성 표면 성분을 분석한다.NG 용접판은 0~200nm의 깊이 범위 내에서 주로 Sn과 O 원소로 200~350nm의 깊이 구역 내에서 거의 발생하지 않는 구리 주석 합금이다.순수한 주석층;용접판은 주로 용광로 뒤의 0~140nm 깊이 범위 내의 주석층에 있으며, 그 후에 원소 Cu(금속화합물)가 나타난다
3. 분석 및 토론
위의 분석 결과를 토대로 용접 디스크에 주석을 도금할 수 없는 이유는 다음과 같습니다.
a） 。NG 용접판 표면의 순수한 주석층은 이미 완전히 소모 (표면층이 산화되고 내부가 금속간 화합물로 전환) 되어 양호한 용접성의 요구를 만족시킬 수 없다;
b） 。용접판이 용광로를 한 번 통과할 때 고온은 주석과 구리의 상호 확산을 촉진하여 합금층을 형성하여 순수한 주석층이 얇아지게 한다;
c） 。NG 용접판은 SMT를 배치하기 전에 용광로를 한 번 통과했습니다.용광로 과정에서 표면의 주석이 산화된다.이와 동시에 고온은 주석과 구리의 상호확산을 격화시켜 동석합금을 형성하여 동석합금층을 두껍게 한다.주석층이 얇아지다.주석층의 두께가 0.2μm보다 작으면 용접판은 양호한 용접성을 보장할 수 없으며 비교적 나쁜 주석 응용 고장이 발생할 수 있다.
4. 권장 사항
(1) 질소를 SMT로 사용하여 분위기를 보호한다.
(2) PCB 판의 침석층 두께를 증가시켜 한 번의 난로를 거친 후에도 주석층의 두께가 용접성 요구를 만족시킬 수 있도록 한다.
5. 기준 참조
(1) GJB 548B-2005 마이크로전자 부품 시험 방법 및 절차 방법 5003 마이크로회로 고장 분석 프로그램
(2) IPC-J-STD-003B-2007 PCB 용접성 시험방법
