【半岛平台】阻焊余胶导致可焊性不良的失效分析案例分享

PCB板少见的过热模式有不润湿模式和弃润湿模式，IPCJ－STD－003C标准中对可焊性的定义为金属被熔融焊料润湿的能力，同时对不润湿模式和弃润湿模式展开了定义。不润湿是指熔融的焊料没能与金属基材构成金属键通。

弃润湿是指熔融焊料涂覆在金属表面上然后焊料回缩，造成构成由焊料薄膜覆盖面积且并未曝露金属基材的区域分分隔的点状焊料填的一种状况。现以一块可焊性不当PCB为事例，共享一例压焊上盘造成可焊性不当的过热分析案例。1不当板信息叙述1PCS表面处置为沉金的PCB在焊时经常出现可焊性不当，现对其可焊性不当原因展开分析，不当PCBA外观如图1右图：图1分析样品的图片使用X－Ray测厚仪，对PCBA未焊焊盘展开测试，测算镍薄、金厚结果如表格1右图：如表格1右图，PCB未焊焊盘测算平均值金厚0．056um，符合工艺拒绝金厚≥0．05um，平均值镍薄3．922um，符合工艺拒绝镍薄3～8um。

2过热点方位证实通过立体显微镜仔细观察可焊性不当焊盘表观形貌，如下图2右图：图2分析样品的外观图片由上图中“仔细观察图片－2”由此可知，上锡不当焊盘表面产于有大量绿色污染物。在“仔细观察图片－1”中，也找到上锡不当焊盘金面出现异常，焊盘表面不存在污染物，从上锡情况由此可知，过热模式为不润湿，即锡膏不润湿焊盘。3原因分析由前面分析由此可知，PCB上锡不当焊盘表面有污染物。使用扫瞄电子显微镜和X射线能谱仪对上锡不当焊盘表面和长时间阻焊表面展开微观形貌仔细观察和元素分析，结果如图3右图：图3上锡不当焊盘污染物表面和长时间阻焊表面微观形貌仔细观察和元素分析通过微观形貌仔细观察找到，焊盘表面污染物与长时间阻焊表面形貌完全一致，元素分析也指出，上锡不当焊盘表面污染物与长时间阻焊表面元素种类完全相同，皆所含Si、S、Ba等特征元素，从而解释污染物为阻焊余胶。

4根因检验从上述分析由此可知，导致该板可焊性不当的原因为金面残余有阻焊余胶。为了更进一步检验造成不当板可焊性不当的根本原因，用于氢氧化钠溶液，在80℃水浴锅中恒温洗净30min，除去阻焊余胶后，分析焊盘形貌元素，如图4右图。图4退阻焊接后焊盘表面微观形貌仔细观察和元素分析由图4中形貌元素分析由此可知，退阻焊接后的焊盘表面为铜面，没Ni（镍）和Au（金）元素。

根据IPCJ－STD－003C标准中4．2．1边缘洗锡测试方法，对退阻焊接后的上锡不当焊盘展开边缘洗锡测试，结果如图5右图。洗锡试验条件：焊料：Sn96．5Ag3．0Cu0．5；焊温度：255℃；焊时间：10±0．5s；助焊剂：2＃标准助焊剂（松香：25％，异丙醇：74．61％，二乙胺盐酸盐：0．39％）图5可焊性检验如图5右图，除去不当焊盘表面的阻焊余胶后，展开边缘洗锡测试，焊盘上锡圆润，可焊性较好，更进一步解释焊盘表面的阻焊余胶是造成可焊性不当的根本原因。

5综合分析（1）PCB焊盘测算平均值金厚0．056μm，平均值镍薄3．922μm，皆符合工艺拒绝；（2）上锡不当焊盘金面有绿色污染物，且污染物与长时间阻焊表面形貌完全相同，与长时间阻焊表面元素种类完全相同，皆所含Si、S、Ba等特征元素，解释污染物有可能为阻焊余胶；（3）经氢氧化钠溶液退阻焊接处置后，焊盘表面阻焊余胶被除去整洁，遮住铜面，对退阻焊接后的不当焊盘展开“可焊性”检验实验，焊盘上锡较好，更进一步解释焊盘表面的污染物为阻焊余胶；（4）PCB板在焊过程中，焊盘表面有两个最重要的界面反应：保护性镀层的溶出和焊基底的界面蔓延，阻焊余胶不存在于PCB焊盘表面，不会挡住焊料与金属基底间的认识和互相蔓延，导致无法构成IMC，造成可焊性不当。6分析结论PCB焊盘表面不存在阻焊余胶，是造成可焊性不当的根本原因。

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