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技術案例丨器件脫落不良失效分析

TIME:2018-01-29

標簽:器件脫落ENIG焊盤Ni層與Cu層結合不良

【摘要】針對某款FPC上器件脫落現象,本文通過外觀檢查、SEM+EDS表面分析和切片分析等測試分析手段查找失效原因,分析結果顯示,器件斷裂面主要在焊盤中的Ni層與Cu層界面,因此導致器件脫落不良的主要原因為:FPC上ENIG焊盤中的Ni層與Cu層結合不良,在較小外力作用下,器件焊點在焊盤的Ni層與Cu層界面發生開裂,導致器件脫落。導致該現象的原因為焊盤的ENIG工藝不良。

1. 案例背景

送檢樣品為某款FPC板,該板焊盤處理工藝為ENIG(化鎳浸金),該FPC在經SMT組裝后,發現有器件脫落現象,失效比例較高。

2. 分析方法簡述

通過表面SEM形貌觀察和EDS成分分析可知,器件脫落后界面異常平整,通過對脫落后的焊盤端和器件端表面進行成分分析,如圖3和4所示,由上述結果可知,器件焊點脫落基本發生在焊盤的Ni層與Cu層界面。

通過對器件焊點進行切片分析,如圖5所示,焊盤中的Ni層與Cu層發現有開裂現象,且為開裂位置處Ni層與Cu層之間存在明顯的間隙。

失效分析失效分析
圖1 器件脫落后焊盤表面圖2 脫落后器件表面
失效分析失效分析
圖3 脫落焊盤表面SEM圖片及EDS能譜圖
失效分析失效分析
圖4 脫落器件端表面SEM圖片及EDS能譜圖
失效分析
圖5 失效焊點切片示意圖

3. 結果與討論

通過外觀觀察、表面分析和切片分析結果可知,失效焊點的脫落界面基本均在焊盤的Cu層與Ni層之間,焊點易脫落的直接原因為焊盤Cu層與Ni層之間結合力不良,使其在受外力作用下易出現脫落。其根本原因應為焊盤的化鎳浸金工藝不良,致使Cu層與Ni層存在間隙而未結合良好。

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