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电感焊端镀层合金化虚焊失效分析

发布人:新阳检测 时间:2022-10-06 来源:工程师 发布文章
一、案例背景



说明:PCBA组装后功能测试不良,初步判断为电感虚焊导致。


二、分析过程


(一)外观分析



A面异常点

B面异常点


说明:外观分析可见,电感整体呈倾斜状态。其中一焊端有锡珠附着,并存在疑似虚焊的现象。


(二)切片断面分析


明场光图示

暗场光图示


说明:通过切片断面分析,有锡珠的一侧焊点有明显虚焊,焊锡与电感焊端未润湿。


(三)SEM及EDS分析

SEM分析


说明:据电感断面的整体SEM图示,锡在PCB焊盘上有聚集性,电感焊端无明显的焊锡润湿。


观测位置1


说明:图示位置为PCB侧焊锡IMC层状态,厚度为2-3μm,整体连续性良好。


观测位置2


说明:图示位置为PCB及电感侧,均有完整的合金层(IMC)存在。


观测位置3


说明:图示位置为焊锡与PCB接触面,润湿良好,电感侧未润湿。


观测位置4


说明:图示为未焊锡电感侧,合金层(IMC)均处于裸露状态,即合金层上无Sn附着。依据其状态判断,它是电感本身镀层形成的合金层。


(四)EDS分析


说明:通过EDS分析,PCB侧IMC层以Sn、Ni元素为主;电感侧IMC层Cu(63.33%)、Sn(36.67%),从占比分析其为Cu6Sn5结构。


三、分析结果


根据上述分析结果判断,电感焊端与焊锡完全未润湿,形成虚焊。电感焊端(Cu镀Sn)镀层(Sn)合金化,形成IMC层,因为锡铜合金层(IMC)本身具有高熔点,可焊性低的特点,与焊锡无法兼容,在正常回流焊温度下,易发生虚焊失效。



四、改善方案


电感镀层合金化是电感虚焊发生的主要原因,因此建议从电感镀层工艺进行改善,如镀层厚度及镀层均匀性。


新阳检测中心有话说:


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关键词: 失效分析 电子元器件 电感 技术分享

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