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芯片底部焊接不良失效分析

菜鸟
2023-02-14 15:00:04     打赏
No.1 案例背景


当芯片底部出现焊接不良的问题时,我们可以怎么进行失效分析呢?

本篇案例运用X-ray检测——断面检测——焊锡高度检测——SEM检测的方法,推断出芯片底部出现焊接不良的失效原因,并据此给出改善建议。


No.2 分析过程


X-ray检测


说明

对样品进行X-ray检测,存在锡少、疑似虚焊不良的现象。


断面检测


#样品断面检测研磨示意图

位置1

位置2

位置3


说明

样品进行断面检测,底部存在锡少,虚焊的现象。且芯片底部焊锡与PCB焊锡未完全融合。


焊锡高度检测


引脚焊锡高度0.014mm

芯片底部焊锡高度0.106mm


说明

芯片引脚位置焊锡高度0.014mm,芯片未浮起,芯片底部高度为0.106mm,锡膏高度要大于芯片底部高度才能保证焊接完好。


SEM检测



说明

对底部焊接的位置进行SEM检测,芯片与PCB之间焊锡有缝隙,焊锡未完全融合,IMC致密性差,高度5μm左右。


No.3 分析结果


通过X-ray、断面分析以及SEM分析,判断引起芯片底部焊接失效的原因主要有——


① 芯片底部存在锡少及疑似虚焊不良的现象;


② 芯片底部焊锡与PCB焊锡未完全融合的现象。而且,芯片焊接未浮起,芯片底部高度仅为0.106mm。只有当锡膏高度大于芯片底部高度时,才能保证焊接完好;



③ 芯片与PCB之间焊锡有缝隙,焊锡未完全融合,IMC致密性差,高度4-5μm左右;


根据以上综合分析,造成芯片底部焊接虚焊的原因推测为:

1. 锡膏厚度不足导致底部焊接虚焊;

2.焊接时热量不足导致焊锡液相时间不足。


No.4 改善方案

1. 建议实际测量锡膏高度(L)与芯片底部高度(A1)后进行调整;



2. 建议根据实际测量情况,适当调整芯片底部焊锡液相时间。


新阳检测中心有话说:


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关键词: 芯片     焊接     失效     分析     检测    

小百
2023-02-14 16:10:34     打赏
2楼

芯片底部焊接不良失效分析是一种常见的电子元器件失效分析方法,其优缺点如下:

优点:

焊接不良失效是常见的元器件失效模式之一,因此该分析方法可以广泛应用于各种电子设备和电路板。

该方法简单易行,可以通过对失效部件进行视觉检查或显微镜检查来诊断焊接不良失效原因。

该方法的费用较低,对于一些简单的元器件失效分析来说是非常经济和有效的。

缺点:

该方法只适用于焊接不良失效,而无法诊断其他类型的失效模式,例如烧毁、老化等。

该方法无法检测焊接不良导致的微小故障,例如微小的焊接短路或开路等。

对于复杂的电子系统,该方法可能需要更多的时间和劳动力来进行分析,因此可能会增加分析成本。

总的来说,芯片底部焊接不良失效分析是一种简单易行的元器件失效分析方法,适用于大多数焊接不良失效的分析,但不能应用于其他类型的失效模式。如果需要更全面的失效分析,需要结合其他失效分析方法来进行分析。


高工
2023-02-15 09:12:28     打赏
3楼

谢谢分享


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