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文章來源 : 粵科檢測 發(fā)表時間:2025-05-30 瀏覽量:
在現(xiàn)代工業(yè)制造中,焊接質(zhì)量直接關(guān)系到產(chǎn)品的“生命”。小到手機芯片,大到飛機零部件,焊接不良輕則導(dǎo)致功能失效,重則引發(fā)安全事故。
江蘇粵科檢測作為專業(yè)第三方電子元器件失效分析機構(gòu),配備金相顯微鏡、掃描電鏡(SEM)、能譜儀(EDS)、X-RAY檢測儀等尖端設(shè)備,為您揭開焊接失效的真相。
焊接不良失效分析是通過科學(xué)手段診斷焊接接頭斷裂、虛焊、冷焊等缺陷的根本原因。
在粵科實驗室,我們針對各類焊接失效問題——無論是手機軟板焊點脫落、汽車電子芯片虛焊,還是航天器件焊區(qū)腐蝕——提供從微觀結(jié)構(gòu)觀察、成分分析到力學(xué)性能驗證的全鏈條服務(wù)。
我們尤其擅長處理:
- 電子封裝中的BGA焊點開裂、芯片底部虛焊
- 汽車電子線束連接器的脆性斷裂
- 高可靠性場景(如醫(yī)療設(shè)備、儲能系統(tǒng))的應(yīng)力腐蝕失效
1. 止損:從3.3%不良率到接近零缺陷的案例
某手機企業(yè)發(fā)現(xiàn)軟板元件焊接后脫落率高達3.3%,經(jīng)優(yōu)科檢測分析發(fā)現(xiàn):
- 回流時間過長(70秒)導(dǎo)致金屬間化合物(IMC)粗化
- 焊盤金層過厚引發(fā)“金脆”
- 富磷層裂縫削弱結(jié)合力
通過優(yōu)化工藝參數(shù)(回流時間降至45~55秒)+ 鍍層管控,不良率趨近于零。
2. 失效分析的四大核心價值:
- 定位責(zé)任:區(qū)分材料缺陷、工藝失誤還是設(shè)計漏洞
- 預(yù)防事故:避免如電池焊接過熱爆炸等惡性事件
- 降低召回成本:早期分析費用不足返修的1/10
- 改進工藝:為焊接參數(shù)、材料選型提供科學(xué)依據(jù)
1. 虛焊/錫少缺陷
案例:某芯片底部焊接失效,X射線檢測顯示焊錫未融合,SEM證實IMC層致密性差(僅5μm),因錫膏厚度不足+加熱不充分導(dǎo)致。
2. 金屬間化合物(IMC)異常
- 過厚的(Ni,Cu)?Sn?層
- 脆性AuSn?相(“金脆”)
- Ni-Sn-P層(導(dǎo)致界面剝離)
3. 熱裂紋與偏析
案例:導(dǎo)板電阻焊安裝時斷裂。原因:高磷鍍鎳層在焊接時磷偏析,形成液態(tài)夾層和結(jié)晶裂紋。
4. 鍍層擴散污染
案例:FPC化鎳浸金焊盤開裂。鎳層預(yù)先存在裂縫,導(dǎo)致銅基材向焊料異常擴散,IMC脆化。
5. 氣孔與未熔合
案例:銅合金電子束焊件疲勞斷裂。因電子束功率過高+真空度不足產(chǎn)生氣孔,成為疲勞源。
6. 環(huán)境腐蝕失效
應(yīng)力腐蝕斷裂(如沿海設(shè)備中氯離子侵蝕焊點)——斷裂應(yīng)力甚至低于材料屈服強度的30%。
1. 初篩雙雄
- X-RAY透視:快速定位空洞、橋接、錫少(精度0.5μm)
- 金相切片:觀察焊點剖面結(jié)構(gòu)(如IMC厚度、裂紋路徑)
2. 微觀偵探
- 掃描電鏡(SEM):捕捉納米級斷口形貌(解理面、韌窩、海灘條紋等)
- 能譜儀(EDS):分析微區(qū)成分(如磷偏析、氧污染)
3. 性能法醫(yī)
- 焊錫高度檢測:確認錫膏量vs器件間隙(例如芯片浮起高度需>0.1mm)
- 可焊性測試儀:量化引腳潤濕性能
- 力學(xué)試驗:剪切/拉伸力驗證失效強度
產(chǎn)品類型 | 典型失效模式 | 解決方案 |
手機軟板 | 焊點脫落(平整斷裂) | 縮短回流時間+減薄Au鍍層 |
車用ECU模塊 | 芯片底部虛焊 | 增加錫膏厚度+延長液相時間 |
儲能BMS連接器 | 應(yīng)力腐蝕開裂 | 鍍層改性+環(huán)境適應(yīng)性驗證 |
IGBT功率模塊 | 焊層疲勞斷裂 | 優(yōu)化熱循環(huán)參數(shù)+界面結(jié)構(gòu)設(shè)計 |
航天繼電器 | 冷焊導(dǎo)致電阻異常 | 焊接熱過程監(jiān)控+微觀清潔度控制 |
1. 委托受理
- 提供失效背景:不良現(xiàn)象、工藝路線、服役環(huán)境
- 寄送樣品(接受整機/局部焊點)
2. 深度分析
3. 成因驗證
- 模擬焊接參數(shù)(如調(diào)整回流曲線)
- 對比實驗復(fù)現(xiàn)失效
4. 報告交付
- 含失效機理圖解 + 責(zé)任判定依據(jù) + 改進方案
如果您對我司的產(chǎn)品或服務(wù)有任何意見或者建議,您可以通過這個渠道給予我們反饋。您的留言我們會盡快回復(fù)!