車載濾波器組件焊錫開(kāi)裂失效分析
車載濾波器組件在可靠性試驗(yàn)后,主板上的插件引腳焊點(diǎn)發(fā)生開(kāi)裂異常。
說(shuō)明:插件器件引腳呈現(xiàn)出明顯的焊點(diǎn)開(kāi)裂狀態(tài)。
說(shuō)明:通孔(支撐孔)的透錫率僅20%左右,遠(yuǎn)低于正常值75%。
說(shuō)明:該批次正常品焊點(diǎn)通孔的透錫率與異常焊點(diǎn)一致。
說(shuō)明:異常焊點(diǎn)的斷面金相圖示表明焊錫填充不足,存在較明顯的少錫與疲勞開(kāi)裂的特征。
說(shuō)明:正常焊點(diǎn)的斷面金相分析顯示,焊錫填充不足,存在明顯的少錫異常,DIP焊盤端焊錫、PCB與引腳處有明顯的潤(rùn)濕。
說(shuō)明:異常焊點(diǎn)PCB已潤(rùn)濕位置的合金層IMC測(cè)量結(jié)果顯示,其厚度均在0.5μm以下,數(shù)值明顯偏低。未焊錫的孔壁與端子部位皆無(wú)異常。
說(shuō)明:正常焊點(diǎn)PCB已潤(rùn)濕位置的合金層IMC的厚度均在0.5μm以下,數(shù)值明顯偏低。
結(jié)合焊點(diǎn)失效背景,以及各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果,對(duì)插件器件引腳焊點(diǎn)開(kāi)裂,作出如下綜合分析:
1.插件器件引腳焊接存在嚴(yán)重的支撐孔透錫不足現(xiàn)象,透錫率僅在20%左右,遠(yuǎn)低于75%以上的標(biāo)準(zhǔn);
2.焊點(diǎn)開(kāi)裂主要發(fā)生在焊錫間,其斷面形貌符合焊點(diǎn)疲勞開(kāi)裂的特征;
3.通過(guò)對(duì)失效焊點(diǎn)與正常焊點(diǎn)焊接IMC的分析,它們的IMC層厚度也遠(yuǎn)低于正常的IMC層厚度(1.5μm-4.0μm)。
由此可以判斷,器件DIP焊接時(shí),工藝條件不足,未形成良好焊接。
原因:插件器件引腳DIP焊接時(shí),工藝條件不足(浸錫時(shí)間、浸入深度等),導(dǎo)致通孔透錫率低,焊點(diǎn)可靠性差。在可靠性試驗(yàn)時(shí),由于應(yīng)力集中于較小的焊點(diǎn)上,導(dǎo)致焊點(diǎn)疲勞斷裂。
方法:滿足通孔透錫率至少達(dá)到50%以上,焊接IMC層厚度1.5μm以上;
原因:該產(chǎn)品目前在PCBA與組裝外殼之間使用的點(diǎn)膠,硬化后是硬質(zhì)的、無(wú)韌性與彈性。
在組件發(fā)生振動(dòng)時(shí),其應(yīng)力會(huì)直接通過(guò)硬膠傳導(dǎo)至外殼,再作用至焊點(diǎn)上,存在應(yīng)力疲勞損傷的隱患。
方法:PCBA與組裝外殼之間的點(diǎn)膠更換為固化后更有韌性與彈性的硅膠材質(zhì),緩沖外部應(yīng)力對(duì)焊點(diǎn)的影響。
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