沉鎳金板回流焊后發(fā)黑分析-報告課件

1、沉鎳金板回流焊后發(fā)黑分析_報告課件沉鎳金板回流焊后發(fā)黑分析_報告課件Contents 問題板樣本分析分析結(jié)論相關(guān)建議 問題描述www.WMG-TContents 問題板樣本分析分析結(jié)論相關(guān)建議 問題描一.問題描述 2009年9月9日收到崇達(dá)客訴，其09年6月30日生產(chǎn)的化金料號019625板在客戶端片上件時，出現(xiàn)在回流焊后PAD邊緣有發(fā)黑問題，該批板共250PCS，目前已上件有200PCS,不良率約50%，該板崇達(dá)一直有生產(chǎn)，但前期客戶未收到此客訴，不良外觀圖片如下：上件縮錫發(fā)黑如圖所示www.WMG-T一.問題描述 2009年9月9日收到崇達(dá)客4 二、 分析流程上縮不良板X-RAY+SEM+

2、EDS金鎳厚度測量，金鎳表面分析晶格&P%分析正?？s錫處金面C、O含量高切片分析SEM縮錫處切片鎳層分析無縮錫處切片鎳層分析上錫不良處清洗前/后EDS清洗后金面C含量變少www.WMG-T6 二、 分析流5 2.1不良板X-RAY金/鎳厚度測試名稱規(guī)格12345平均()AU厚度()22.622.682.732.812.602.69NI厚度()120163172174165167168 注:從X-RAY金/鎳厚度測試的結(jié)果可見:金/鎳厚度正常XRay( 非接觸 - 非破壞性金屬膜厚測量儀)金鎳厚測量www.WMG-T7 2.1不良板X-RAY金/鎳厚度測試名稱規(guī)格1236實驗分析儀器SEM(掃描

3、式電子顯微鏡）EDS(能量分散式元素分析儀)鎳面SEMEDS分析www.WMG-T8實驗分析儀器SEM(掃描式電子顯微鏡）EDS(能量分散式元2.2發(fā)黑處SEM/EDS分析-1元素重量原子 百分比百分比C K10.5532.53O K7.9118.33P K8.269.88Ni K51.3632.41Sn L21.936.85總量100.00發(fā)黑表面C,O含量較高www.WMG-T2.2發(fā)黑處SEM/EDS分析-1元素重量原子 百分比百2.4發(fā)黑處清洗后SEM/EDS分析元素重量原子 百分比百分比C K9.7732.00O K7.5618.60P K6.748.57Ni K46.1930.96

4、Sn L29.749.86總量100.00發(fā)黑表面用異丙醇清洗后C,O含量有降低www.WMG-T2.4發(fā)黑處清洗后SEM/EDS分析元素重量原子 百分比92.5上錫正常處切片SEM從SEM上可見：局部上錫部位鎳層結(jié)構(gòu)正常,銅面無凹凸不平，鎳層無腐蝕刺人現(xiàn)象,并且上錫處Cu/Ni/Sn層之間IMC結(jié)構(gòu)良好;CuCuNiNiSnSnwww.WMG-T112.5上錫正常處切片SEM從SEM上可見：局部上錫部位鎳10 2.6.未上錫處剝金后磷含量分析 從EDS分析可見：不上錫部位剝金后鎳面P%=9.31%,正常范圍內(nèi)（8-11%），且鎳面位見腐蝕。www.WMG-T12 2.6.未上錫處剝金后磷含量

5、分析 從EDS分11 2.7.未上錫處剝金后鎳面SEM注:從SEM上可見：不上錫部位剝金后鎳面晶格正常,無腐蝕現(xiàn)象 ; SEM-2 SEM-1www.WMG-T13 2.7.未上錫處剝金后鎳面SEM注:從SEM上可見：不關(guān)于IMC層的形成及富磷層的產(chǎn)生過程1-1 節(jié)錄於以下作者的資料，可以清楚定義IMC形成的過程與位置The Black Pad Failure Mechanism From Beginning to End Ronald A. Bulwith, Michael Trosky, Louis M. Picchione, Darlene Hug Cookson Electronics

6、 Assembly Materials Group - Alpha Metals - Technical Services Laboratory 1-1焊接過程示意圖說明(a)Stage 1 顯示化金板印上錫膏後 的狀態(tài)說明：此部份呈現(xiàn)P合理的分怖於鎳 層中。(b)Stage 2 顯示剛經(jīng) IR REFLOW 的狀態(tài)說明：形成IMC過程P因Ni與Sn形成化 合物固P被推出(b)Stage 3 隨著Ni/Sn IMC擴(kuò)散P rich layer 中P含量提高說明：P rich layer由圖可看出其累 積於IMC與鎳層間www.WMG-T關(guān)于IMC層的形成及富磷層的產(chǎn)生過程1-1 節(jié)錄於以下作者

7、分析結(jié)論此樣品分析結(jié)論:從樣品分析結(jié)果得出對此樣品的以下結(jié)論;1.上錫不良樣板金/鎳厚度均在客戶要求標(biāo)準(zhǔn)內(nèi);2.樣品未上錫處剝金后鎳面SEM觀察無腐蝕現(xiàn)象、EDS分析P含量正常（在8-11%范圍內(nèi)）；3.樣板未上錫及上錫不良處分析：縮錫發(fā)黑處,縮錫發(fā)黑面與上錫處交接點的EDS發(fā)現(xiàn)C、O元素含量極高通過用異丙醇清洗后EDS分析發(fā)黑面C、O元素含量有明顯下降，C,O在焊接過程中阻礙焊料與鎳層形成IMC合金，從而產(chǎn)生發(fā)黑。備注:以上分析只針對所提供樣品www.WMG-T分析結(jié)論此樣品分析結(jié)論:www.WMG-T相關(guān)建議 由于該不良板分析金/鎳厚正常，未上件處鎳層晶格及P%含量均正常，僅表現(xiàn)在焊盤邊緣出現(xiàn)局部外觀縮錫發(fā)黑。為降低鎳層的腐蝕風(fēng)險，特建議崇達(dá)生產(chǎn)線需加強(qiáng)如下管控： 1.加強(qiáng)銅面磨刷清潔，以確保銅面清潔，平坦； 2.將金槽Au+濃度控制在0.8g/L以上（目前為0.4-0.6g/L），以提高金與鎳的置換效率，降低金槽藥水對鎳槽的腐蝕攻擊； 3.化金線的各水洗