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[求助]奇异的LGA产品Sn-Cu IMC层脆裂问题，请大家给点见解 [复制链接]

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离线weyhere
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2016-08-13
只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2016-08-13
回复本帖可获得1枚金币奖励！
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最近收到一个客诉，现象是LGA 1.6x1.6_12L器件在板子上测试电性不良（不良比率1%左右），确认有器件松动现象。客退几颗异常品，图片如下。

左边一颗为fresh的，引脚的锡发亮，锡层突出产品表面约12um
右边两颗是客退料，引脚的锡只剩2-3um很薄一层，上面一颗产品一个引脚有把PCB的焊盘粘下来。


上面这是demount的器件和PCB焊盘的对照图
可以看出来器件引脚上的锡残留在了PCB焊盘上，产品表面光滑，应为脆性断裂。


这张是对器件的引脚做cross section，确认引脚的锡被PCB焊盘带走了。
器件的引脚是Cu材质，Cu上镀锡（纯锡），镀锡的厚度是12um左右，如右图。
左图demount的器件引脚是3um左右，正好是IMC层，因此可以判断是Cu-Sn IMC层和Sn层之间发生peeling。
问题是：
1. 什么机理导致IMC层和Sn层之间发生peeling？
2. 如何通过SMT工艺来优化减少此不良的发生？


说明：
1. 锡膏是无铅锡膏Sn3.0Ag0.5Cu
2. Reflow profile是标准的，最高温度235度
3. 器件断裂面EDX元素分析含Sn、Cu、C、O比例各占25%左右
4. 客退器件手动remount之后，component shear值>5kg

请各位大虾帮忙分析下，感激！
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离线876768742
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2012-11-29
只看该作者 来自SMT之家Android客户端 沙发  发表于: 2016-08-13
这么高深，看不懂，做个沙发就行
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离线weyhere
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2016-08-13
只看该作者 藤椅  发表于: 2016-08-13
补充一下：
用的是免洗锡膏，可以看出器件背面的松香残留非常多。
第一张图器件表面有点纸张的纤维，是不小心粘上去的。请忽视。
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离线chems
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2005-01-21
只看该作者 板凳  发表于: 2016-08-15
我怀疑是变形应力，可能原因有 1 元件本身的平面度不太好，即存在翘曲；2 回流焊后翘曲加剧，焊锡厚度无法适应应力，导致界面开裂。
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离线weyhere
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2016-08-13
只看该作者 报纸  发表于: 2016-08-15
Chems，感谢你的回复。对于这个推测，并没有说明这个现象：这个器件只有1.6x1.6mm，不是大颗LGA或BGA产品。如果一边翘曲，那至少应该有一边引脚有较佳的焊接情况，而实际是全部引脚断裂。
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离线q70184179
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2016-06-08
只看该作者 地板  发表于: 2016-08-21
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我也遇到了同样的问题，不过我的LGA比较大，12.6*3
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离线weyhere
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2016-08-13
只看该作者 地下室  发表于: 2016-08-22
回 q70184179 的帖子
q70184179:我也遇到了同样的问题，不过我的LGA比较大，12.6*3 (2016-08-21 09:25) 

请问你的root cause分析出来了吗？
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离线weyhere
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2016-08-13
只看该作者 7楼 发表于: 2016-08-22
有人了解产品在reflow中peeling的机理吗？是什么力造成的？
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离线锡膏，锡焊料
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2014-10-18
只看该作者 8楼 发表于: 2016-08-26
可以换一款锡膏试试，现在市面上的锡膏普面用的是免清洗型，但是卤素是不一样的。有无卤，零卤，低卤。还有，您的炉温适当加高10~15℃。
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离线joyce5917
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2016-09-02
只看该作者 9楼 发表于: 2016-09-18
請問你是如何分析及確認不良方向 ,謝謝.
製程問題？
零件問題？
訊號問題？
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离线yjjwfnh
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2015-11-30
只看该作者 10楼 发表于: 2016-09-28
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如果单纯就IMC与Sn剥离这个问题来讲,一般发生在焊锡在长时间老化后容易出现,老化过程越久,IMC层越厚且越脆,这时就容易产生剥层断层不良,所以不确定不良产品是否用了多久,另长期工作在温度较高的地方,寿命也会变短,
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离线pwk97
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2005-06-29
只看该作者 11楼 发表于: 2016-10-27
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頂峰溫度不夠，IMC生成不足，造成脆裂，頂峰溫度要在245度+-5度
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离线yu9021
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2016-04-22
只看该作者 12楼 发表于: 2016-11-22
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来学习学习，问题解决了吗
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离线chenhan0604
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2016-06-26
只看该作者 13楼 发表于: 2016-11-27
学习学习，改善方案
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离线jacksonqian
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2005-10-22
只看该作者 14楼 发表于: 2016-12-24


建议对SMT后段制程有可能怀疑到有应力产生的工位做Strain gauge --- 以便找出真因
另外这个机种是Lead free的产品吧, 若是,炉温Peak Temp确实有点低,正常要求在235C~245C之间的, 对于LGA的建议采用RSS曲线
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