高溫?zé)o鉛焊錫絲BGA焊盤焊接不良失效分析
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???對失效樣品進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn):高溫?zé)o鉛焊錫絲焊接不良的BGA焊盤焊點普遍存在明顯的鎳層腐蝕并形成連續(xù)的腐蝕帶。即便是那些外觀焊接好的焊盤,仍發(fā)現(xiàn)界面金屬間化合物生長不均勻,焊盤鎳層表面存在腐蝕,IMC層底部(與焊盤鎳層界面)之間普遍存在裂隙,高溫?zé)o鉛焊錫絲焊點強(qiáng)度十分脆弱。再觀其鎳面,普遍存在腐蝕并已形成明顯的滲透性腐蝕帶。磷元素在鎳層本體中的相對含量不足5wt%??珊感詼y試進(jìn)一步發(fā)現(xiàn):這些焊盤普遍潤濕不良,潤濕不良位置焊盤發(fā)黑,與失效現(xiàn)象完全一致。
分析中發(fā)現(xiàn):這些焊盤鎳層中磷的相對含量較低,普遍不超過5wt%。當(dāng)鎳層中的磷含量較低時,鎳層的抗蝕性較差,容易在后續(xù)的沉金工藝中遭受金水的過度攻擊。沉金工藝完成后,焊盤表面雖被金層所覆蓋形成表面看似正常的焊盤,但其金層下面的鎳層已經(jīng)遭受侵蝕。在高溫?zé)o鉛焊錫絲焊接時,焊盤表面的金層迅速溶解擴(kuò)散,留下鎳層與焊料潤濕形成焊點。嚴(yán)重的鎳層腐蝕必然會大大降低焊盤的可靠性,在潤濕不良區(qū)域,焊盤暴露出黑色的鎳氧化物,即外觀發(fā)黑。在使用其他焊錫絲時也要注意這類問題。
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