LED焊接不良原因分析背景

       某产商反映其产品PCBA板存在焊接后物料易脱落之失效现象（PCBA板及脱落物料见下图），为查找其脱落之根本原因，故委托我实验室对其产品物料及PCBA板进行失效分析。

PCBA板及局部放大图

物料脱落后PAD及物料（发光管）

        LED焊接不良原因分析试验方案

        1.物料未脱落样品推力及切片+SEM分析

       小结：推力测试验证失效现象存在。切片+SEM分析发现物料侧IMC层厚度在1.36um~3.29um,存在大量孔洞及裂纹，严重影响焊接强度。此为焊接不足之直接原因。

       2.物料已脱落样品断面SEM+EDS分析

       小结：物料已脱落样品断面SEM分析发现，断面存在异常，微观呈韧窝断裂形貌（韧窝断裂形貌多为微孔扩大集聚导致）。EDS成分分析发现断口边缘存在氧化现象。

        3.物料端断面切片+EDS分析

     小结：断面切片+EDS成分分析发现，物料Pin镀层为Cu/Zn,Cu层厚度1.96um~2.09um,Zn层厚度4.71um~4.97um,在Pin断面弯屈处存在大量缺口。是导致后期焊接产生气孔和裂纹的主要原因。

         4.物料表面SEM+EDS成分分析

        小结：物料表面SEM+EDS成分分析发现，物料Pin镀层表面存在大量裂纹，EDS成分分析发现Cu元素，存在露铜现象。直接影响镀层性能，导致后期焊接强度不足。

        LED焊接不良原因分析结论及改善建议
      （1）PCBA板上物料焊接强度不足，易发生脱落。
      （2）物料侧IMC存在大量裂纹及孔洞，此为焊接强度不足直接原因。
      （3）焊接断裂面存在异常，微观呈韧窝断裂形貌（韧窝断裂形貌多为微孔扩大集聚导致），且有轻微氧化现象。
      （4）物料Pin镀层为镀Cu再镀Sn，镀Sn层表面存在大量裂纹，有露铜现象，会导致焊接后IMC层产生裂纹及孔洞。
      （5）加强物料管控，对来料进行必要检测。