沉镍金板回流焊后发黑分析-报告

WMG-Tech關于化金板回流焊后發黑分析報告核準：審核：制定：黎定果日期Contents

问题板样本分析分析結论相關建議

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日生產的化金料號019625板在客戶端片上件時，出現在回流焊后PAD邊緣有發黑問題，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，但前期客戶未收到此客訴，不良外觀圖片如下：上件缩锡发黑如下图WMG-Tech4二、

分析流程上縮不良板X-RAY+SEM+EDS金鎳厚度测量，金镍外表分析晶格&P%分析正常縮錫處金面C、O含量高切片分析SEM縮錫處切片镍层分析無縮錫處切片镍层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)金镍厚测量WMG-Tech6实验分析仪器SEM(扫描式电子显微镜〕EDS(能量分散式元素分析仪)镍面SEM＆EDS分析WMG-Tech2.2发黑处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总量100.00發黑外表C,O含量較高WMG-Tech2.4发黑处清洗后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总量100.00發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：局部上錫部位鎳層结构正常,銅面無凹凸不平，鎳層無腐蝕刺人現象,并且上锡处Cu/Ni/Sn層之間IMC結构良好;CuCuNiNiSnSnWMG-Tech10

2.6.未上锡处剥金后磷含量分析從EDS分析可見：不上錫部位剝金后鎳面P%=9.31%,正常范围内〔8-11%〕，且鎳面位見腐蝕。WMG-Tech11

2.7.未上錫處剥金后镍面SEM注:從SEM上可見：不上錫部位剝金后鎳面晶格正常,無腐蝕現象;

SEM-2

SEM-1WMG-Tech關于IMC層的形成及富磷層的產生過程

1-1節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說明：此部份呈現P合理的分怖於鎳層中。(b)Stage2顯示剛經IRREFLOW

的狀態說明：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分析结论此样品分析结论:从样品分析结果得出对此样品的以下结论;1.上锡不良样板金/镍厚度均在客户要求标准内;2.样品未上锡处剥金后镍面SEM观察无腐蚀现象、EDS分析P含量正常〔在8-11%范圍內〕；3.样板未上锡及上锡不良处分析：缩锡發黑处,缩锡發黑面与上锡处交接点的EDS发现C、O元素含量极高．通过用異丙醇清洗后EDS分析發黑面C、O元素含量有明显下降，C,O在焊接過程中阻礙焊料與鎳層形成IMC合金，從而產生發黑。备注:以上分析只针对所提供样品WMG-Tech相關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，僅表現在焊盤邊緣出現局部外觀縮錫發黑。為降低鎳層的腐蝕風險，特建議崇達生產線需加強如下管控：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/