沉鎳金板回流焊后發(fā)黑分析-報告

WMG-Tech關(guān)于化金板回流焊后發(fā)黑分析報告核準：審核：制定：黎定果日期Contents

問題板樣本分析分析結(jié)論相關(guān)建議

問題描述WMG-Tech一.問題描述2023年9月9日收到崇達客訴，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)黑如下圖WMG-Tech4二、

分析流程上縮不良板X-RAY+SEM+EDS金鎳厚度測量，金鎳外表分析晶格&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WMG-Tech5

2.1不良板X-RAY金/鎳厚度測試名稱規(guī)格12345平均(μ〞)AU厚度(μ〞)≧22.622.682.732.812.602.69NI厚度(μ〞)≧120163172174165167168

注:從X-RAY金/鎳厚度測試的結(jié)果可見:金/鎳厚度正常X—Ray(非接觸-非破壞性金屬膜厚測量儀)金鎳厚測量WMG-Tech6實驗分析儀器SEM(掃描式電子顯微鏡〕EDS(能量分散式元素分析儀)鎳面SEM＆EDS分析WMG-Tech2.2發(fā)黑處SEM/EDS分析-1元素重量原子

百分比百分比CK10.5532.53OK7.9118.33PK8.269.88NiK51.3632.41SnL21.936.85總量100.00發(fā)黑外表C,O含量較高WMG-Tech2.4發(fā)黑處清洗后SEM/EDS分析元素重量原子

百分比百分比CK9.7732.00OK7.5618.60PK6.748.57NiK46.1930.96SnL29.749.86總量100.00發(fā)黑外表用異丙醇清洗后C,O含量有降低WMG-Tech92.5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;CuCuNiNiSnSnWMG-Tech10

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。WMG-Tech11

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-1WMG-Tech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‘BlackPad’FailureMechanism–FromBeginningtoEndRonaldA.Bulwith,MichaelTrosky,LouisM.Picchione,DarleneHugCooksonElectronicsAssemblyMaterialsGroup-AlphaMetals-TechnicalServicesLaboratory1-1焊接過程示意圖說明(a)Stage1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)Stage2顯示剛經(jīng)IRREFLOW

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)Stage3隨著Ni/SnIMC擴散Prichlayer

中P含量提高說明：Prichlayer由圖可看出其累積於IMC與鎳層間WMG-Tech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準內(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?！苍?-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WMG-Tech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險，特建議崇達生產(chǎn)線需加強如下管控：1.加強銅面磨刷清潔，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g/