QFN封裝焊點(diǎn)出現(xiàn)重熔現(xiàn)象原因討論

正文

問:請教一下各位老師，我們使用一款74401電源芯片，QFN封裝，出廠時器件完好，交付一段時間后出現(xiàn)了偏移，能否幫忙判斷一下，這種是沖擊造成的撕裂，還是蠕變形成的撕裂嗎，另外焊點(diǎn)形貌能否看出有無返修重融過呢？

小喵:明顯重融狀態(tài)

問:@小喵 ?重融的話，開裂的焊點(diǎn)處會這么尖銳嗎？

陳銀:應(yīng)該是沖擊造成的

芝士就是力量:怎么焊盤一邊長，一遍短

問:@芝士就是力量?器件偏移了，所以一邊焊盤露出的長，一邊焊盤露出的短，從側(cè)面（第一張圖）能很明顯的看出偏移

春暖花開:如果電路板涂覆的話，可以用藍(lán)光看下涂覆層。如果重新焊接的話涂覆層會有斷層。

問:@春暖花開?我們的三防漆無熒光

郝建:@問?只有這個器件沒點(diǎn)膠加固？

問:不止，大部分器件點(diǎn)膠加固了，這個器件比較小，就沒有點(diǎn)膠

郝建:看看其它沒點(diǎn)膠器件，有沒有一樣的現(xiàn)象？

問:沒有偏移的情況，這個器件比較詭異的是:

1.偏移這么嚴(yán)重，而且焊點(diǎn)裂開了，但是目前加電還是正常的

2.這個器件上方有個蓋板，蓋板對應(yīng)位置有個散熱凸臺，凸臺高度沒設(shè)計好，凸臺直接頂?shù)狡骷倔w，干涉深度大約0.1mm。在這個電路板對稱的另一邊有個一模一樣的器件，它的凸臺的干涉深度約0.15mm，但是這個器件就沒有任何偏移，焊點(diǎn)也良好無異常

劉海光:大致要說一下器件的工作溫度、有無TCT和振動跌落試驗過、服役時間啥的。主板上還有子板模塊，焊料都缺損了、遭罪不小呢

問@劉海光 這個產(chǎn)品工作環(huán)境溫度-40~+60，具體工作起來芯片大約70-80℃。有振動，沒跌落，振動量級6.06隨機(jī)振動，服役時間八個月時間。

目前這個芯片單獨(dú)加電還能正常工作，所以我們推測器件底部焊料仍有連接，沒完全斷裂

另外，這個器件是散熱元器件，頂部有蓋板凸臺與器件接觸用于散熱，但是凸臺高度偏高，經(jīng)測量，凸臺結(jié)構(gòu)件對器件有擠壓，干涉深度約0.1mm。這個電路板上的另一邊對稱的位置有一顆一模一樣的芯片，凸臺干涉深度0.15mm，但是沒有出現(xiàn)偏移，焊點(diǎn)外觀良好，不知道這個對該器件的偏移有無影響

芝士就是力量:@問?你有出廠時的多媒體記錄沒。個人感覺，偏移的那一側(cè)焊錫是熔融狀態(tài)擠出來的鼓包吧。工作或者環(huán)境溫度能到這么高嗎？蠕變能到這個程度嗎？

問@芝士就是力量該產(chǎn)品沒有查到返修記錄，但是我們還是不確定，這個現(xiàn)象會不會和焊點(diǎn)重融有關(guān)

郝建:是無鉛錫膏？

問:@郝建? 用的阿爾法的有鉛焊料

郝建:正常焊接后的顏色，應(yīng)該比這個亮

劉海光:要看哪個環(huán)境了、天上飛的水中游的還是陸上跑的？所有器件焊接方式？什么器件都靠414糊、要用有觸變的啊

問:這是剛出廠時的照片，相機(jī)不是位于該器件（D20）正上方拍的，但是能看到器件底部基本是緊貼絲印框，位于絲印正中央，這是現(xiàn)在的照片，可以看到器件底部已經(jīng)不再緊貼絲印框，整體向下偏移了。補(bǔ)充一個側(cè)面和開裂面的照片

問:@*?@芝士就是力量?各位老師，我大概把前后情況和照片整理了一下，目前找不到原因，也不確定這種形貌是如何產(chǎn)生的，我們也是第一次遇到，還望各位老師指教

芝士就是力量: 熔融狀態(tài)動過，還有拉尖

問:出廠照片是相機(jī)先拍，手機(jī)對著屏幕再拍的，可能有點(diǎn)失真，但當(dāng)時檢驗的時候還好，沒有發(fā)污發(fā)暗的情況

肖龍:這看著像是重融了

芝士就是力量:是的，至少是在熔融狀態(tài)下偏移的。

問:這里比較尖銳，感覺焊點(diǎn)重融的話，這個形貌是不是應(yīng)該不會出現(xiàn)啊

芝士就是力量:你可以試下手工焊一個電阻，在焊錫快固化的時候碰到電阻，焊點(diǎn)出現(xiàn)拉尖，斷裂這種情況。個人推測，那個不是最終狀態(tài)吧？出廠的照片沒三防和點(diǎn)膠嗎？

問:@芝士就是力量三防點(diǎn)膠的時候，器件表面涂了導(dǎo)熱脂，照片上溢出的部分蓋住了焊點(diǎn)，看不出有沒有偏移了

劉海光:要測焊點(diǎn)溫度、有個合金熱強(qiáng)度的問題、不可能重熔、其它誘導(dǎo)因素不明需要當(dāng)事人用數(shù)據(jù)說話。焊點(diǎn)熱疲勞引起焊點(diǎn)熱強(qiáng)度下降、多半是這個過程，下面金屬背板？

問: @劉海光電路板厚3mm，CEPGC-34F板材，類似FR4，下面的金屬是殼體，板子裝在金屬殼體里的

劉海光:3mm厚得考慮CTE z （Tg2）的影響程度了，電源在工藝過程同樣有熱管理問題

問:就是說板子受熱膨脹，也會產(chǎn)生造成偏移的這個外力？

劉海光:厚板兩面印焊膏、第二面會有網(wǎng)孔偏移現(xiàn)象、這說明CTE xy是歸不了位的、再說厚板散熱也慢、焊點(diǎn)冷卻段把控不當(dāng)組織粗大也是熱應(yīng)力和熱疲勞的誘因。焊點(diǎn)外形不好、很多在TCT過程就裂了。你那個垂直界面交匯也是個問題、兩界面的截面看上去不匹配

劉海光:這個器件手工焊接或搪過錫了？

問:這個是氣相焊接的，但是焊接完成后，我們手工對四周加錫復(fù)焊。是想增加一些爬錫高度

劉海光:城堡沒必要爬那么高、把正常形態(tài)搞壞了、重點(diǎn)底部焊料厚度要保證、再就是垂直交匯區(qū)熔融合金張力自然平衡。堆高焊點(diǎn)往往弊大于利，邊角加固用膠同樣需要有體積限制，不是底部填充膠種是禁止進(jìn)入器件底部的，除非一些特殊措施。

問:這點(diǎn)如何理解

劉海光:陶瓷器件、底部無焊點(diǎn)支撐、邊角焊點(diǎn)很容易被過分加載了?？梢詤⒖糏PC-7093、BTC類器件有圖示說明。有些通過切片的焊點(diǎn)組織紋理也可說明。既然焊點(diǎn)被重熔、溫度和時間就需要足夠、看來這里有問題了。

問:好的，謝謝各位老師的分析

審核編輯：湯梓紅