PCB科技 - 如何分析和判斷PCB零件掉落？

[PCB零件 墜落]似乎是許多過程和品質控制工程師的夢想, 但是每個人遇到的問題都不同. 鑒於許多新手都會遇到這樣的問題, 他們中的大多數人不知道從哪裡開始分析. 所以在這裡我將分享我自己的方法和步驟供大家參攷.

通常，如果電路板上的零件掉落，大多數問題都無法與“焊接質量”分離，最終答案似乎是以下結果之一，或兩個或多個結果的組合：

1、電路板表面處理有問題。

2、零件焊脚的表面處理有問題。

3、板材或零件的儲存條件差會導致氧化。

4、回流溫度過程存在問題。

5.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：

以下描述了電路板零件掉落的分析步驟。

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。

請先向受訪者確認對不良現象的描述，並嘗試先詢問以下資訊：

1.發生了什麼？ 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）？

2、問題發生在用戶端？ 它在生產過程中嗎？ 問題是在流程的哪個步驟發生或被發現的？

3、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？

4、板材的表面處理是什麼？ 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。

5、這塊板的厚度是多少？ 0.8mm？ 1.0mm？ 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。

6、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。

7、如果您當時能調出回流量測曲線，那就最好了。

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PCB板。 如果零件已完全掉落，最好也獲得掉落的零件，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。

如何分析、判斷和解决電路板零件脫落的問題

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PCB本身有問題。

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

如果因電路板存放條件差而導致氧化，則可以進一步消除, 你可以問 PCB供應商 直接過來看產品, 或將PCB返回給供應商進行分析和處理.

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PCB焊接良好，並且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，可以先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，最好用烙鐵測試是否可以去除。 掉落的零件焊接回電路板。 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PCB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 PCB，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：

1、檢查是否有IMC生成，IMC生成是否均勻，必須鍵入EDX才能查看它是什麼類型的IMC組件。 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。

擴展閱讀：兩者之間的關係 PCB焊接强度 和IMC

2、經淮確認骨折發生在哪一層。

如果斷裂點在IMC層中，通常意味著可焊性沒有問題，但焊接强度不足以應對外力對其的影響。 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PCB端，則更多的是PCB問題。

相反，如果斷裂面位於零件的末端，則更傾向於零件的問題。