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PCB科技 - 如何分析、判斷和澄清電路板元件掉落時的問題

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如何分析、判斷和澄清電路板元件掉落時的問題

2021-10-05
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Author:Aure

如何分析, 判斷並澄清問題 電路板 component falls



電路板零件的墜落似乎是許多工藝和品質控制工程師的夢想,但每個人遇到的問題都不同。 鑒於許多人遇到這樣的問題,大多數人不知道從哪裡開始分析。 這裡有一些方法和步驟供大家參攷。

通常,如果電路板零件掉落,大多數問題都無法與焊接質量分離,最終答案只不過是以下一個結果,或兩個或多個結果的組合:

電路板的表面處理有問題。

零件焊脚的表面處理存在問題。

電路板或零件的不良儲存條件會導致氧化。

回流溫度過程存在問題。

焊接强度不能承受實際使用的外力的影響。

電路板零件墜落故障分析的幾個步驟:

以下是對商店道路板部件墜落步驟的分析,因為有些動作必須分為步驟,但有些步驟似乎與其他步驟有關。

第一步是獲取資訊

這是非常重要的。 如果來源是錯誤的,無論它多麼令人興奮,它都將是徒勞的。

請首先向響應者確認對不良現象的描述,並嘗試首先査詢以下資訊:

有什麼問題? 請儘量清楚地描述這種不良現象。 零件在什麼情况下掉落? 產品是否掉落? 它是在什麼環境下發生的(加油站、室外、室內、空調)? 它是否經過任何特殊測試(高溫和低溫)?

問題是否發生在用戶端? 它在房間裏嗎 印刷電路板生產 過程? 問題是在流程的哪個步驟發生或被發現的?

問題是什麼時候發生的? 是否在生產過程中發現? 還是在成品測試中發現的? 缺陷產品是否集中在同一日期程式碼中?

板的表面處理是什麼? ENIG? OSP? 哈斯? ENIG將有黑鎳的問題,HASL將有在第二面後吃錫不良的問題,OSP將有在過期後吃錫不良的問題。

板的厚度? 0.8mm? 1.0毫米? 1.2mm? 1.6mm? 板越薄,變形和彎曲的機會越大,錫開裂的問題也越大。

零件焊脚的表面處理是什麼? 啞光錫? 鍍金?

錫膏的主要成分是什麼? SAC305(錫、銀和銅)? SCN(錫-銅-鎳)? 不同錫膏的熔點不同。

如果您當時可以調出回流量測曲線,那就最好了。


如何分析、判斷和澄清電路板元件掉落時的問題



第二步是獲得有缺陷的產品並保留證據以供後續分析

請獲取缺陷產品的實際電路板。 如果零件已完全掉落,最好獲取掉落的零件,以便可以使用對照組進行完整分析。 如果有多個缺陷產品,你能得到的越多越好。

第3步是檢查電路板的可焊性

在獲得缺陷產品後,同時檢查電路板和元件脚的可焊性,並觀察它們之間的差异。 檢查可焊性時,建議在顯微鏡下觀察,以便可以看到一些細微的問題。

令人不愉快的景象

有必要檢查焊料是否位於電路板的焊盤(盤)上,是否存在諸如拒焊或去濕等缺陷。 這些問題通常來自電路板的不良表面處理或電路板的不良存儲環境,從而導致焊盤氧化。

當然,有時存在回流爐溫度不足以導致焊接失敗的問題。 這時,你可以用烙鐵試著看看焊盤是否可以吃錫。 即使是烙鐵也不能吃錫,這幾乎可以判斷為印刷電路板本身有問題。

請注意:一些噴塗錫板使用錫、銅、鎳(SCN),其熔點比SAC305高10℃。 SAC305的熔點為217℃; SCN的熔點為227℃。

如果還可以進一步消除電路板存放條件差引起的氧化,可以請印刷電路板供應商過來直接查看產品,也可以將印刷電路板退回供應商進行分析處理。

如果有爭議,可以首先量測表面處理的厚度。 一般來說,ENIG需要檢查金層和鎳層的厚度; 雖然HASL需要檢查錫噴塗的厚度,但OSP直接查看是否存在氧化。

如果仍然存在爭議,則必須將其切片以進行詳細分析。

第四步是檢查跌落零件焊脚的可焊性

建議在顯微鏡下觀察零件的可焊性,以便可以看到肉眼看不到的一些細微現象。

為了檢查零件焊脚上的錫是否良好,建議檢查零件焊脚鍍層的成分,以查看熔錫溫度是否與回流爐的溫度匹配。 對於某些使用鍍銀濺射的零件,濺射的銀僅附著在零件表面,其銀含量很容易被SAC錫膏吃掉,導致焊接强度降低的問題。

請注意,某些零件的切割表面將有銅外露且未電鍍的區域。 這個地方通常不容易吃錫,但它通常設計在一個不需要吃錫或不重要的地方。 沒有必要在QFN一側吃錫。

第五步,檢查掉落零件的脚是否與焊盤一起抬起

如果電路板和元件脚的可焊性沒有問題,請檢查電路板上的焊盤/焊盤是否也與掉落的元件脚分離或連接。 如果是這樣,您可以進一步確認組件和印刷電路板。 焊接良好,可以證明回流焊沒有問題。

如果焊盤沒有被掉落的零件拿走,檢查回流溫度曲線是否符合錫膏的要求。 如果有多餘的缺陷產品,最好用烙鐵試著看看它是否會掉下來。 零件焊接回電路板。 如果可以焊回,則意味著可以加强溫度或錫膏以克服此問題,但建議對零件進行推力測試,取確認沒有問題的板,以及現在正在重新調整錫膏和溫度曲線的板。 推力比較是否有差异,如果有差异,建議檢查印刷電路板的表面處理。 有時表面處理較差,會導致局部焊盤氧化。 ENIG的表面處理可能存在黑墊問題,HASL的第二面可能存在IMC問題。

第六步是檢查零件掉落的部分

請在顯微鏡下觀察電路板和元件脚的剝離表面,以查看截面是否粗糙或光滑。 粗糙表面通常由一次性外力引起,導致零件剝落; 在長期振動下,光滑表面通常會破裂。 如果是ENIG 印刷電路板,也可能是黑鎳,這可能會導致鎳層剝落。

第七步,活檢檢查IMC並播放EDX

如果上述步驟都不能確定零件掉落的問題,則最終將進行破壞性切片。 建議在切片時製作電路板和掉落的零件。

切片有兩個目的:

檢查是否有IMC生成,IMC生成是否均勻,並檢查EDX以查看哪個IMC分量是。 無論IMC的厚度如何,如果IMC生長不均勻或局部,焊料的强度將降低,零件的推力將降低。 IMC生長不良可能是由於氧化或溫度不足。

準確確認斷裂發生在哪一層。

如果中斷點在IMC層中, 這通常意味著可焊性沒有問題, 但焊料强度不足以應對外力的影響. 這通常是公司必須解决的問題. 只有一些RD需要BGA或零件用底充或分配進行加固. 如果斷裂面不在IMC層上,而是在 印刷電路板 終止, 它更像是一個 印刷電路板 問題. 相反地, 如果 fracture surface is at the end of the part, 它更傾向於零件的問題.